之前一直以為固態硬碟各方面都比機械硬碟性能高，所以首選固態硬碟，直到看了極客時間-深入淺出計算機組成原理中硬碟相關章節的內容，才發現固態硬碟原來是有缺點的，所以這里來做一個總結，
機械硬碟（HDD）
機械硬碟由以下幾個部分組成：
盤面：盤面（盤片）上有一層磁性涂層，資料就是存盤在這個磁性的涂層上，一個盤面在正反兩面都有磁性涂層，盤面中央有一個可以旋轉的主軸，主軸可以使盤片以固定的旋轉速率進行旋轉，我們看到磁盤標注的每分鐘多少轉（RPM , Revolution Per Minute）指的就是這個旋轉速率，比如7200轉，表示一分鐘可以旋轉7200下：
（注：圖片來自極客時間-深入淺出計算機組成原理）
一個盤面又可以劃為多個扇區和多個磁道，
磁道：一個盤片可以劃分為多個同心圓，每一個圓環就叫做磁道，可以理解為是盤片上的圓形環道：
扇區：每個磁道又可以分為一個個扇區，也就是磁道上的一個弧段：
柱面：上下平行的一個個盤面的相同扇區組成的部分，稱作一個柱面，
（注：圖片來自極客時間-深入淺出計算機組成原理）
磁頭：用于從盤面讀取資料傳輸到總線，一個盤面有正反兩面，正反兩面都會有一個磁頭，
傳動臂（懸臂）：與磁頭相連接，通過沿著半徑軸前后移動傳動臂，可以將磁頭定位到每一個磁道上，讀取存盤的資料，
磁盤是由一個或者多個平行疊放在一起的盤片組成的，將它們封裝在一個密封的包裝內，整個裝置稱為磁盤驅動器，也就是我們常說的磁盤，
磁盤以扇區為大小進行資料讀寫，資料讀寫的耗時主要有以下幾部分：
- 尋道時間：首先傳動臂需要將磁頭定位到包含目標扇區的磁道上，移動傳動臂所需的時間稱為尋道時間，它依賴于磁頭當前所在的位置以及傳動臂在盤面上移動的速度，
- 旋轉時間：將磁頭定位到目標扇區所在的磁道后，需要等待目標扇區的第一個位旋轉到磁頭下，它依賴于磁盤的旋轉速率，
從資料讀取步驟當中可以看出，如果我們將資料進行順序存放，盡可能將資料放在同一個扇區或者是一個柱面，這樣只需旋轉一次盤面，進行一次尋道，即可讀取出內容，這也是順序讀寫比隨機讀寫性能高的原因，
固態硬碟（SSD）
固態硬碟是一種基于閃存的存盤技術，由半導體存盤器構成，沒有移動的部件，不需要像機械硬碟一樣進行尋道，所以在順序寫以及隨機寫的性能上相比機械硬碟都要高，但是它的耐用性缺比較差，接下來就看下SSD硬碟的耐用性為何差，
固態硬碟是有多個裸片疊在一起的：
（注：圖片來自極客時間-深入淺出計算機組成原理）
一張裸片上可以放多個平面（Plane），一個平面上又會劃分為多個塊（Block），一個塊的大小通常在幾百KB到幾MB，一個塊里會劃分為多個頁（Page），一個頁的大小通常是4KB：
（注：圖片來自極客時間-深入淺出計算機組成原理）
SSD硬碟寫入的基本單位為頁，按頁進行資料寫入，但是它不能像機械硬碟一樣直接通過覆寫進行寫入，如果某一頁已經寫入過資料，需要被擦除后才可以重新寫入資料，而且SSD硬碟是按塊進行擦除的，也就是說如果某個頁的資料被刪掉還不能直接對頁進行擦除，需要等待這個頁所在的塊整個被擦除才可以重新寫入資料，而每一個塊的擦除次數是有限的，當達到一定的擦除次數容易損壞，
舉個例子
假設白色代表這個頁未寫入過資料，綠色代表這個頁寫入了有效資料，紅色代表之前寫入了有效資料后來資料被洗掉：
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首先在某些空白頁內寫入了一些資料，寫入資料的頁變為綠色：
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洗掉一部分資料，由于SSD需要按塊擦除，所以某個塊內的頁如果既有有效資料又有洗掉資料，被洗掉的那部分資料會先標記為洗掉狀態此時資料并未真正洗掉：
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當某個塊內的所有頁都被標記為已洗掉，此時這個塊就可以被擦除，這個塊內的頁就恢復成了白色：
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假如洗掉的資料不連續，分散在各個塊內，由于紅色的頁在被擦除之前不能寫入資料，所以這些紅色的頁看起來類似磁盤碎片，既不能清理又不能寫入資料，到達一定程度時可能沒有合適的空白頁進行資料寫入，所以這時候需要做一次類似于磁盤碎片整理的作業，找一個紅色頁最多的塊，將里面綠色頁的資料移動到另外一個塊中，然后將整個紅色頁所在的塊進行擦除：
總結
機械硬碟可能更適合于寫多（順序寫）讀少的場景，固態硬碟更適合于讀多寫少的場景，不過也不能一概而論，最侄訓是要根據實際的應用場景來定，
參考
【極客時間-徐文浩】深入淺出計算機組成原理
《深入理解計算機系統》
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