不專業 | 電腦小白的科普文系列三：硬碟

14 min readJan 23, 2017

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前情提要：

「如果對電腦進行比喻的話，那麼可以說CPU便是一個人的大腦，RAM就是一個人的辦公桌。當辦公桌愈大，則可以同時處理的工作便愈多，但也要在大腦(CPU)可以應付的範圍內。然後所謂的硬碟便是抽屜，可以存放各種資料，如果是SSD的話，就是可以快速把資料收納或取出的抽屜，等於是加大版的辦公桌。」

由以上可知，筆電的五大要素：

繼上一篇討論過記憶體(RAM)，這一篇要來討論如何挑選硬碟。因為這二者都是負責存取資料的裝置，以下先做個小小的比較：

【關於硬碟】

就我自己而言，硬碟大概是以上5個項目中最容易理解的了，也是我從前不懂得怎麼挑選筆電時唯一比較看得懂的數字；要了解自己的硬碟，基本上可以從以下的頁面找到：

D槽跟C槽的容量可能是兩顆獨立的硬碟，或者是一顆硬碟切割成兩個槽，以我的狀況就是前者：兩顆SSD硬碟。

或者是我們在挑選電腦的時候，硬碟的容量跟種類也是一個重點：

我猜因為對於店員來講，「硬碟空間愈大可以存的東西愈多」也是個最容易解釋的觀念，因此容量常常被當作推銷的重點；但事實上在雲端空間愈來愈方便的現在，筆電還是需要講求輕便，反而不該被大容量迷惑了，而是要觀察自己的使用需求。另一方面，不同種類的硬碟也會有很大的差異，不是單純由容量取勝。

以下將簡單解釋硬碟的種類，以及硬碟的作用。

開始囉:)

硬碟的種類

為什麼事先介紹硬碟的種類，而不是先講解硬碟的作用呢？因為現在最盛行的兩種硬碟其實具有很不同的性能，必須要先了解這個差別，才比較容易更進一步的挑選。

基本上，硬碟分為兩種：

第一種是「傳統硬碟(Hard Disk Drive，HDD)」，就是個轉盤。附圖如下：

第二種是「固態硬碟(Solid State Disk/Drive，SSD)」，長得像這樣：

以下便大概將兩者進行一個比較：

由此可知，HDD勝在大容量、SSD勝在讀取速度快。以我個人的意見，在SSD的價格愈來愈平價，同時很多作業也都能夠線上化的現在，文書機我會推薦把錢花在SSD上就好(要打遊戲就另當別論了)。尤其是當需要耐摔耐用的電腦時，HDD在我手中的壽命太短了。

另一方面，面對這兩種硬碟各自的優勢，在過去幾年甚至出現了兩者的PRAP版，也就是固態混合硬碟(SSHD)，構造如下：

SSHD顧名思義，便是各取HDD與SSD的一半構造，然後系統會自動把比較常用的程式存放在SSD中，不常用的程式就放在HDD，基本上使用者沒辦法自行選擇。而SSHD中的SSD成分通常也只有8G~16G，基本上可以當作一種升級版的HDD看待。

SSHD其實更像是一個時代過渡的產品，在SSD仍然沒辦法有平價的大容量時，又可以彌補HDD過慢的讀取速度，對於筆電只能裝一顆硬碟、又需要1TB以上容量的使用者而言，SSHD不失為一種良好的折衷方案，價錢也較為親民。

但是在SSD價格逐漸走低後，卻出現了另外一種選擇：裝兩顆硬碟，一顆SSD+一顆HDD。

現在不少筆電就是裝一顆128G甚至256G的SSD，再加上一顆1TB的HDD。配置上就是將核心系統放在SSD、影音遊戲等龐大資料放在HDD中。這樣的配置對於有在打遊戲的使用者而言也綽綽有餘，但價格也不便宜就是了。因此文書機使用者，我仍然推薦以SSD為主。

至於影片、相片或文件的儲存，在本篇文章的第三節中會提到推薦的雲端空間或替代方案。

接下來就來聊一下硬碟的作用，基本上HDD與SSD是有許多差異的~

2. 硬碟的作用

(1)存取檔案

硬碟機的主要任務就是負責儲存。您電腦上所有的資料都是存放在硬碟機中。其中不單只是文件、圖片、音樂和影片，您的程式、喜好設定，甚至作業系統都是存放在電腦的硬碟機中。
(quote from: 您一直想問的硬碟機大小事|Seagate)

基本上來說，硬碟的作用就是這麼簡單。因為就像最上面的比喻所言，硬碟就好像工作時的抽屜，就是要用來存取資料；但是硬碟其實有其他的重要性，而接下來的才是重頭戲：「三個你不認識的硬碟的秘密」：

Q1. 硬碟剩餘的空間愈多，電腦跑的速度會愈快？

第一次聽到這句話時其實很困惑：儲存的空間愈大，為什麼會影響到速度？

先簡單地跳到結論：

這句話是對的，也是不對的。
這種技術叫做「硬碟加速」，等同於把部分硬碟的空間拿去給記憶體(RAM)運算；因此也不是硬碟越大越好，確保有足夠空間借給記憶體(RAM)就行。而對於文書機來講，目前最流行的4G記憶體已經綽綽有餘，不用去借用硬碟的空間。

是什麼原理呢？再次借用最上面的比喻說明一遍：

從前讀高中的時候，有些手巧的人會把厚厚的講義或課本依照章節拆開、重新裝訂，就不用每天揹著一疊書來上課。
可以把一個程式想成一本書，拆成一份一份的。用得到的部分就放入RAM中(擺在書桌上)，讓CPU運算(閱讀)。而其他用不到的部分就放入硬碟(也就是丟回抽屜中)。

接下來用理論來解釋一遍：

上一篇文章中有提到，會影響到運算速度的主要有CPU與記憶體(RAM)。RAM的大小會決定同時可以跑多少程式，被稱為「實體記憶體」。而當 RAM要載入程式時，程式會被分頁(paging)，也就是分成一塊一塊的並且存在RAM裡不同的位置中。

一旦切割過後，RAM就可以讓CPU先跑部份程式，用不到的就存在硬碟中；這種借給RAM用的硬碟就叫做「虛擬記憶體」，一般來說只有會運行Photoshop等大程式的人才有需要，是可以在電腦中自己調整的，至於方法就不贅述了。

因此對於只把電腦當作文書機使用的人而言，可以不用迷信這個說法。會影響到速度的，更重要的是硬碟的類型(HDD/SSD)，SSD自然是比HDD速度快上很多。

Q2. 硬碟決定你開機的速度？

同樣先跳到結論：這句話是對的，而決定性的關鍵也在於硬碟的種類(HDD/SSD)。

先來講電腦開機的原理，首先還是簡單打個比方：

就好像你做到書桌前讀書，要先把資料從抽屜中拿出來放到桌面上來，才可以開始讀書。而開機的過程就是必須先去讀取硬碟(抽屜)，並把需要的資料抽取出來放入RAM(書桌桌面)運算。

附上一張我也看不懂的圖來說明一下開機程序：

(source: http://www.gamez.com.tw/thread-449092-1-1.html)

在電腦開機的時候，會先啟動一個叫做BIOS的東西，檢查電腦的硬體有沒有問題。沒問題的話，就會開始載入一些需要的作業系統，可以看成一個很大的基本程式；但是在載入作業系統這個程式之前，電腦還得先知道這個硬碟是怎樣的硬碟，這時候就會需要一張地圖，也就是MBR(Master Boot Record)。

MBR就是記錄在硬碟上，最早由電腦讀取資料的地方，告訴電腦這個硬碟長怎樣、接下來要去硬碟的哪裡找作業系統。(若想更進一步了解，推薦參考這篇文章：【教學主題】 何謂MBR — -Master Boot Record主開機記錄)

總而言之，會影響開機速度的原因很多，例如設定太多開機時要一起打開的程式；但無論如何，開機時都是要先從硬碟中讀取資料，所以讀取速度較快的SSD，自然便會勝過讀取速度較慢的HDD。

Q3.【我的電腦】中的【C槽】與【D槽】到底是什麼？

以前常常聽到「不要把太多資料存在C槽，而要把資料放在D槽中，不然電腦速度會變慢」，或者「把資料存在D槽比存在C槽安全」到底為什麼呢？

首先先來講一下C槽與D槽的歷史：

電腦發展一開始是除了硬碟，也有A槽和B槽的軟碟，同樣是用來儲存資料。後來才發展出硬碟，這時候就把硬碟機叫做C槽和D槽；C槽預設就是存放作業系統的地方，更後來磁碟分隔的技術發展，才能把同一個硬碟分割出C槽和D槽。
所以現在大多C槽和D槽是同一個硬碟，只是軟體分割成兩個硬碟看待，而作業系統便被預設放在C槽。

Q3–1. 把資料存在D槽，真的會比較安全嗎？

首先，這是個過時的觀念。

早期電腦中毒大多是影響作業系統的功能，而不會影響檔案，由於作業系統習慣上是放在C槽，一旦重灌作業系統就會把C槽清空，因此把資料放在D槽，重灌C槽的作業系統不會影響到D槽，才會有人說檔案存D槽比較安全。不過現在有些中毒是會破壞檔案之類的，所以存C槽或D槽就沒差了。

但是現在發展出SSD跟HDD的雙硬碟概念之後，這個說法理論上也成立。

SSD目前仍是發展中的技術，早期有讀寫限制、容量又小，如果有SSD/HDD雙硬碟的話，基本上SSD是會做為負責作業系統的C槽。而SSD如果真的壞掉了，也不像HDD一樣有最後搶救手段(但價格很高昂)。所以把資料放在HDD中較安全，也是有一定的可能性。但是隨著技術發展，問題也會逐漸縮小。

而另一方面，如果不是談「安全性」，而是談「方便性」，那麼也依舊建議把檔案存在D槽。

因為正如上述所說，大部分的作業系統還是習慣放在C槽；所以今天如果要重灌或者是升級等等，C槽內部的東西基本上就是會被洗掉，可能要另外先儲存起來；相反地要是直接存在D槽，就可以去掉這個步驟了。

Q3–2.把資料存在C槽而非D槽，電腦的速度會變慢？

這個問題同樣要分成SSD與HDD兩種不同的硬碟來看。

其一是前面提到的虛擬記憶體：因為虛擬記憶體基本上是使用C槽的空間，把硬碟空間借給RAM使用。不管是SSD或HDD，如果要分出部分空間給RAM的話，勢必要預留部分空間。

其二是放置作業系統的C槽也會產生暫存資料，例如打開的網路頁面、沒有按儲存的文件等等。而暫存資料太多，HDD的硬碟就會變慢，SSD則不受影響。

這與HDD是使用磁碟讀取的技術有關。簡單的說，檔案存進HDD的時候，同樣也是切割成好幾個部分存放。因此如果你放太多東西進去，讀取頭就要搜尋很久。

因此，這也產生了另一個影響：電腦太久沒關機，暫存資料堆積成山，速度就會變慢。就好像你抽屜太亂，東西就要找很久，很簡單的道理。

HDD基本構造(source: 【3C】硬碟嗲嗲嗲，壞掉救援DIY，死馬當活馬醫)

3. 電腦本身以外的儲存空間

以下要介紹的是一些除了筆電以外的資料儲存方式，針對選擇了SSD這種高效率低容量、真的資料太多電腦儲存不下的苦主，或者就是需要一個備份空間的人，以下有幾種常見的方案。

(1)雲端空間

這個不用解釋。網路上盛行的選項如Google Drive、Dropbox、Mega Downloader、Sky Drive、Media Fire、One Drive……等等，相關的推薦文也很多，在此便不贅述。

總而言之，以文書工作而言，我個人還是最推薦雲端空間。

(2)外接式硬碟(行動硬碟)

同上，外接硬碟是非常普遍的儲存方式，但其被淘汰的必要卻鮮少被重視，因此在這裡決定還是來黑一下外接硬碟。

基本上外接硬碟就是把HDD拿出來裝上外殼，優點就是每GB單價低，但是在頻繁使用、常有物裡撞擊的狀況下很容易受損；同時因為需要插頭讀寫，接口很容易損壞，要修復的價格又非常高，就我個人而言覺得是非常不划算的選擇。但偏偏很多人拿外接硬碟來儲存珍貴的照片或影片，往往就會吃虧。其他關於外接硬碟更詳細的缺點可參考這篇淺顯易懂的文章：【7 個理由告訴你為什麼要用NAS 而不用外接式硬碟備份資料？】。

總而言之，我認為硬碟只適合作為廉價大體積資料的備份，換句話說，大概只有在收藏盜版電影這種情況了吧。

【補充：USB 3.0】

因為本篇是在討論儲存技術，也順便來簡單說明一下外接儲存裝置的接口：

現在在買電腦的時候會聽到的另外一個名詞就是：「USB3.0」(或現在其實已經到最新的USB 3.1了)，基本上USB在大家的認知中都很常見，也就是隨身碟，但是什麼叫做「USB3.0」？如果USB是指那一顆隨身碟的話，為什麼會變成一台筆電的配備呢？

實際上，USB的全名是 通用序列匯流排（Universal Serial Bus，USB），泛指幾乎所有3C器材的接口，有各種世代與種類(type)：

(source: 1 Meter Y-type USB 3.0 Superspeed cable — 2 x USB 3.0 Type A Male to USB 3.0 Micro Type B Male)

通常世代愈新，速率愈高。

結論

剛開始寫這篇時以為硬碟應該是最單純也最親民的一個主題，但後來發現正是因為硬碟被當作單純的儲存空間，反而大家的了解都不多，只有許多鄉野間流傳的保養方法。但其實硬碟的規格種類(SSD/HDD)、正確的使用方式，都會很大程度地影響電腦的使用情況，本篇文章便以澄清與整理硬碟的規格及特性為主。當然更細緻地調整，就需要其他更專門的文章了。

(特別感謝許瀚中學長，對這篇文章由淺入深的觀念解析提供了關鍵的協助)

下一篇：【不專業 | 電腦小白的科普文系列四：螢幕+顯示卡】

參考資料

不專業 | 電腦小白的科普文系列三：硬碟

Written by Pei Hsuan

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