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3.5英寸臺式機硬碟曾經是最熱鬧的DIY配件之一,希捷、西數、日立、IBM、三星、邁拓、昆騰、東芝、富士通等眾多廠商爭先鬥豔。時過境遷,在經歷多輪的併購之後,如今可供我們選擇的品牌就剩下了西數和希捷。所以,本章節內容我們就先從這兩個品牌旗下的臺式硬碟談起吧。
西數的顏色之惑
西數硬碟最大的特色,就是將旗下產品通過顏色加以區分。在HDD機械硬碟(包括3.5英寸臺式硬碟和筆記本用的2.5英寸移動硬碟)被細分成了藍盤(WD Blue)、黑盤(WD Black)、紅盤(WD Red)和紫盤(WD Purple)四個類別,分別針對不同的應用環境和人群(圖1)。所以雖然西數硬碟面臨顏色之惑,但只要搞明白不同顏色硬碟之間的差異(表1),就可以果斷下單了。下面我們就以普及度最高的2TB硬碟為例,看看各顏色版本之間的規格差異。
藍盤:大容量且高可靠性
西數藍盤適合與SSD固態硬碟搭配,SSD安裝系統,而藍盤則專供存儲盤(圖2)。因此,藍盤並不追求性能,它的轉速從臺式硬碟主流的7200rpm下降到移動硬碟的5400rpm級別,但也因此換來了更低的功耗。開機越長,它就能幫你省下更多的銀子(電費)。
黑盤:性能級用戶首選
黑盤是性能的代名詞,轉速保持在7200rpm上,內置64MB~128MB的DRAM高速緩存,性能遠超藍盤,並可享受5年的質保(圖3)。如果你是遊戲控,覺得SSD空間不夠用,想在HDD機械硬碟裡安裝數百GB或TB級別的遊戲文件,那黑盤就是SSD的最佳搭檔,只是黑盤的功耗也是西數所有硬碟中最高的。
紫盤:監控理想選擇
PC用戶可與無視紫盤,這個類別的硬碟時專為使用多達8塊硬碟和32個攝像頭的高清安全系統的7×24小時監控而打造,支持AllFrame技術與ATA流式傳輸技術分工協作,可減少拿普通臺式硬碟用作監控系統的存儲設備時經常發生的像素錯誤和視頻中斷次數。
紅盤:高容量網絡存儲
這是轉為1到8個盤位的NAS系統而設計的硬碟,適合7×24小時全天候工作環境,可滿足家庭或小型辦公NAS系統的苛刻要求。但是,如果那紅盤作為PC的存儲盤則容易出現丟失數據的問題。
總之,西數硬碟對PC用戶而言只有藍盤和黑盤兩種可選,由此就能大大縮小選擇範圍。至於不同容量和版本之間的更詳細參數,可訪問西數官網:http://t.im/1c7uu。
硬碟的容量規格之異
問題來了,臺式機硬碟容量基本從1TB起步,8TB容量和10TB也不是什麼新鮮貨。這麼大的容量區間,不同容量硬碟又有什麼差異?我們在選購時又該留意哪些問題?
HDD機械硬碟主要是由磁頭+碟片+馬達+控制電路等部分構成,其中每1張碟片要需要和2個磁頭搭配,因此無論容量多少,硬碟的碟片和磁頭的比例多是1:2的關係(圖4)。目前臺式硬碟主流的單碟容量多為1TB、1.33TB或1.5TB,硬碟容量越大,就需要更多的磁頭和碟片,從而會影響到硬碟的厚度和重量,同時也意味著更高的功耗開銷。
以希捷臺式硬碟為例,1TB版本由於只有1張碟片,所以它也是TB級別硬碟中身材最為「苗條」的,僅有不足20mm厚和400g重。而從2TB容量開始,該系列硬碟就全員「增肥」到26.11mm,重量也是達到了600g甚至接近800g。
一般來說,磁頭和碟片數量越多,意味著尋道時間越長,潛在故障率的可能性就越高,從而會影響硬碟的實際性能。但是,這也僅適用於同容量產品之間的對比。比如都是1TB,單碟型號性能就要由於雙碟型號。對使用多碟結構的超大容量硬碟來說,它們會通過更大的高速緩存和相關技術確保性能,比如希捷6碟8TB硬碟的持續傳輸速度就要比單碟的1TB硬碟更快。
如果按照每GB的成本計算,現階段3TB容量的硬碟性價比最高,1TB和8TB容量性價比最低。所以如果你追求性能價格比可優先考慮3TB容量的版本。
小提示
和西數一樣,希捷也有針對PC、監控、NAS和企業級等不同領域定製的子品牌(圖5)。其中PC對應酷魚、監控對應酷鷹、NAS對應酷狼、企業級對應ES系列。
臺式機遇到固態硬碟
對臺式機而言,哪怕是在迷你的機箱也足夠塞進多塊硬碟的,而HDD機械硬碟容量雖大但孱弱的性能卻是它們的死穴。因此,給臺式機添加一個SSD固態硬碟就是必然之選。雖然現在SSD價格不斷走高,但這並不影響我們先來了解有關SSD的選購思路。
添加SSD毫無門檻
相對於筆記本,臺式機添加SSD的門檻幾乎毫無門檻,哪怕是Intel NUC為代表的這種迷你電腦也大都至少配備了1個SATA和1個M.2插槽(早期產品採用了mSATA,但現在該標準已經趨於淘汰)(圖6),一些高端迷你電腦甚至會配備2個M.2(圖7)。對於ITX機箱或傳統的塔式機箱,更是不愁沒有安裝SSD的位置。
問題來了,給臺式機準備什麼樣的SSD,才能獲得最強的磁碟性能呢?
選對SSD的種類很重要
臺式機身上可以「安置」SSD的插槽種類有很多(表3),首先就是最最標準的SATA,也就是用來安裝HDD機械硬碟的插槽。
SATA接口的SSD
需要注意的是,採用SATA接口的SSD硬碟都是2.5英寸標準,和我們常說的「筆記本硬碟」一般無二(圖8)。可惜,受限於SATA3.0那區區6Gbps的帶寬限制,這種SSD的持續讀取速度連600MB/s都達不到。SATA SSD的優勢是價格實惠,沒有任何兼容問題,新老臺式機買來安裝即用。
小提示
早期的部分臺式機主板配有mSATA插槽,可用來安裝mSATA標準的迷你SSD。可惜,mSATA SSD的速度依舊受限於6Gbps帶寬,而mSATA接口在2年前就已被M.2代替。此外,還有一些早期的高端主板會配備SATA Express插槽,它改用了PCIe 2.0總線,帶寬較SATA提升很多,只是該標準比mSATA還要小眾,普及度較低。因此這兩種接口的SSD我們就一筆帶過了。
M.2接口的SSD
從六代酷睿處理器平臺開始,M.2插槽就已經成為了100系列晶片組的「標配」,到了與七代酷睿處理器平臺搭配的200系列晶片組主板,標配2個M.2插槽都不是什麼新鮮事了。以華碩PRIME B250M-PLUS為例(圖9),這款僅699元的主板就配備了2個M.2,其中1個同時支持SATA通道(又稱總線)和PCIe通道的SSD,另外1個M.2則僅支持PCIe 3.0×4通道的SSD(圖10)。換句話說,我們需要根據主板上M.2插槽所支持的通道選擇匹配的SSD,否則就會出現兼容性問題。有關M.2接口類型和2種通道的區別,我們會在後面的筆記本篇加以詳細介紹。
M.2 SSD的特色就是小,它們的體積僅和內存條差不多,可以直接插在主板上而無需電源/數據線的束縛(圖11),所以深受高端用戶的青睞。採用PCIe 3.0×4且支持NVMe協議的M.2 SSD可輕鬆達到2000MB/s的傳輸速度,也是提升臺式機磁碟性能的不二之選。
PCI-E接口的SSD
可能有讀者會問了,我的電腦購買較早,主板上沒有M.2插槽,又該如何超高速的存儲呢?此時就輪到PCI-E SSD登場了。每個臺式機主板,除了擁有安裝顯卡的PCI Express X16插槽外,往往還會同時配備1~2個PCI Express X4插槽,此時我們可以通過PCI Express X4接口的SSD用於給系統提速(圖12)。
以金士頓HyperX Predator系列固態硬碟為例,它就採用了主板上普及度最高的PCI Express X4接口(圖13),可以讓老電腦也能擁有1400MB/s的讀取和1000MB/s的寫入速度。唯一可惜的是,這一類型的SSD價格較高,240GB容量的版本就要1499元,1.5倍~2倍於PCIe通道的M.2 SSD,相當於我們花錢額外買了個PCI-E擴展卡。
小提示
PCI-E SSD有兩種組成結構,其一是像金士頓HyperX Predator這種通過M.2 SSD+PCI-E擴展卡的組合形式,理論上我們可以更換更大容量的M.2 SSD給其做後期容量上的升級。另一種則是像英特爾750 PCI-E SSD這種將快閃記憶體和主控晶片直接焊在板卡上的結構(圖14),只能一步到位無法後期升級。
U.2接口的SSD
U.2被很多人視為SATA和SATA Express的「接班人」,它融合了SATA和SAS接口的特點,中間用針腳填滿了SATA接口留下的空缺,並預留了L型防呆設計,所以可以兼容SATA、SAS及SATA E規範(圖15)。主板那一端則是mini SAS(SFF-8643)插槽,U.2傳輸線則是三頭設計,分別接在U.2 SSD盤體、主板和SATA標準的15pin電源供電口上(圖16)。
U.2 SSD現在已經支持PCIe 3.0×4和NVMe協議,所以它的帶寬也達到了32Gbps,追平了M.2。可惜,U.2 SSD暫時只有英特爾一家在做,400GB容量版本價格約2499元(圖17),而U.2插槽在主板上的普及度也不高,競爭力遠不如M.2和PCI-E SSD。
總之,如果你注重實惠,選擇普通的SATA SSD給臺式機升級就能獲得(和HDD相比)立竿見影的速度提升。但如果你追求更高的極致速度,那就要根據主板是否配備了PCIe通道的M.2插槽和U.2插槽,再來考慮選擇M.2、U.2或PCI-E接口的SSD了。
擴展閱讀:臺式機還有更高速的存儲方案
也許你覺得PCIe SSD就是最快的存儲方案了?答案是否定的,因為臺式機還有更極致的存儲設備可選。比如,英特爾就針對第七代酷睿處理器和200系晶片組主板定製了一個名為「Optane Memory」(傲騰,之前也叫過一段時間「閃騰」),它可被細分為Optane SSD(純粹的存儲設備,速度是現有NAND SSD的1000倍)、Optane DRAM(類似內存的形態,超高速且數據斷電後不會丟失)和Optane Memory(緩存檔)三種形態(圖18)。有關傲騰技術的更詳細資料,感興趣的讀者可參考本刊2017年第5期技術殿堂欄目內容。
此外,美光也在近期發布了名為QuantX的3D Xpoint技術存儲品牌。和英特爾傲騰技術相比,美光QuantX也是旨在通過DDR式存儲器來打破傳統硬碟+內存之間的數據瓶頸(圖19)。但美光自己並不生產QuantX產品,而是通過授權讓第三方SSD廠商來使用自己的技術。據悉,基於QuantX的SSD最高支持1.4TB容量,採用PCI-Express 3.0/NVMe插槽,適用於X86和ARM平臺。