A．SATA硬盘因为有机械部件，随机读写时会发生磁头的物理运动。主流硬盘的平均寻道时间在几毫秒到几十毫秒
B．SATA硬盘读写的最小单位是扇区，扇区的大小是512字节或者4KB
C．文件系统读写硬盘的最小单位也是扇区
D．SSD支持随机读写，但是一般读性能要好于写性能
E．SSD的随机读写延时要比SATA硬盘低两个数量级
F．SSD根据使用技术的不同，写的寿命是有限的，需要硬件进行写优化，确保存储单元的写次数基本同步增长



硬磁盘（Hard Disk，HD） 固态硬盘（Solid State Disk，SSD）

机械 
盘面 磁头 传动臂 磁道
平均寻道时间 几毫秒 ~ 几十毫秒

早期内置的硬盘驱动器使用并行的IDE接口（PATA）与磁盘控制器相连，目前几乎所有内置硬盘驱动器都使用串行的SATA接口。

SATA硬盘因为有机械部件，随机读写时会发生磁头的物理运动。主流硬盘的平均寻道时间在几毫秒到几十毫秒

每个盘片上有很多磁道，它们构成一个个同心圆。每个磁道由若干个扇区（也称扇段）组成，每个扇区记录一个数据块，每个扇区有ID字段和数据字段组成。
ID字段用于保存数据所在的位置信息（磁道号、磁头号、扇区号）；数据字段中存放真正的数据和相应的CRC信息。
早期磁盘的记录格式中，数据占512字节，最近几年的磁盘记录格式中，数据占4KB。因此，对于磁盘来说，最小的读写单位是扇区。

SATA硬盘读写的最小单位是扇区，扇区的大小是512字节或者4KB


文件系统读写硬盘的最小单位是扇区

文件系统以逻辑块（簇）大小为单位在磁盘上给文件分配空间，因而最小的读写单位是一个逻辑块。
一个逻辑块可以包含一个或多个扇区。大多数文件系统的逻辑块大小为多个扇区而不是一个扇区。

若逻辑块大小设定为一个扇区，则文件系统需要使用更多的磁盘空间存放索引信息，而且在文件读写时会发生频繁的寻道和旋转等待操作。
如果某文件系统的逻辑块大小就设定为一个扇区，这也是可以的，这种情况下，文件系统进行磁盘读写的最小单位就是一个扇区。

固态硬盘（SSD）是一种使用NAND闪存组成的外部存储系统。与硬盘一样，SSD通过标准的硬盘接口（SATA或USB）插槽连接到主机上，
其外部接口的行为和硬盘一样，处理的也是来自CPU的磁盘逻辑块的读写请求，文件系统以逻辑块为单位在SSD上为文件分配空间。
SSD中包含一个或多个闪存芯片和闪存翻译层（flashtranslation layer），其中的闪存芯片相当于硬盘驱动器，闪存翻译层相当于磁盘控制器，
用于把对逻辑块的请求转换成对底层闪存芯片的访问。因此，SSD也和硬盘一样支持随机读写。
由于闪存芯片中写的过程是先进行区块擦除（使一个区块中全都变成“1”状态），然后再在需要的地方改写为“0”，因此SSD的读性能要好于写性能。
顺序读比顺序写大致快一倍，而随机读比随机写大致快10倍。


SSD也可以通过标准的硬盘接口（SATA或USB）插槽连接到主机上，进行随机读写，
其随机读的访问时间（延时latency）大约为几十微秒，而随机写的访问时间大约为几百微秒。
硬盘由于需要寻道和旋转等待，所以其读和写的访问时间大约是几毫秒到几十毫秒，因此，SSD随机读写延时比硬盘要低两个数量级。


SSD中一个闪存芯片由若干个区块组成，每个区块由若干页组成，
通常，页大小为512B~4KB，每个区块由32~128个页组成，因而区块大小为16KB~512KB，数据可以按页为单位进行读写。
当需要写某页信息时，必须先对该页所在的区块进行擦除操作。一旦一个区块被擦除过，区块中的每一页就可以直接再写一次。
若某一区块进行了大约100 000次重复写之后，就会被磨损而变成坏的区块，不能再被使用。
因此，闪存翻译层中有一个专门的均化磨损（wear leveling）逻辑电路，试图将擦除操作平均分布在所有区块上，以最大限度地延长SSD的使用寿命。
由此可见，对于物理区块的写优化是由SSD中的硬件实现的，无需软件进行写优化。