很多人都知道固态硬盘要比机械硬盘更“快”，但是你知道其中的原因吗？

固态硬盘与机械硬盘不同的工作原理决定了二者的工作速度。

今天让小编来给大家介绍一下机械硬盘与固态硬盘的工作原理。

机械硬盘工作原理

机械硬盘的内部结构：马达、磁盘、磁头臂、磁头。

磁盘面上有很多的小格子，小格子内有很多的小磁粒，磁粒具有一定的极性，磁粒极性朝下时记为0，磁粒极性朝上时记为1。

工作时，机械硬盘中的磁头会悬浮在距磁盘面几纳米远的上方。磁头通过识别磁盘上的极性进行数据读取；磁头通过磁场改变磁粒的极性进行改写和写入数据。

读数据

写数据

此外，为了能够精准定位数据所在磁盘面上的位置，磁盘本身又被划分了无数的扇区和磁道。

读取数据时，磁道需先摆动到数据对应的磁道上方，再等待相应扇区转到磁头下面，才能读取数据。

以上就是机械硬盘的工作原理，因为机械硬盘利用磁性极粒来存储数据的，因此机械硬盘通常又被称为磁盘。

固态硬盘工作原理

固态硬盘采用纯电子结构，与机械硬盘完全不同。

固态硬盘的基本结构：存储电子的浮栅层，控制极G、衬底P、源极D与漏极S。固态硬盘存储数据的基本单元叫浮栅晶体管。

1、写入数据

在控制极G施加一个高压，这样电子就可以穿过隧穿层，进入浮栅层，但因为绝缘层将电子挡住，电子无法继续前进，就只能一直待在浮栅层；

撤去电压，因隧穿层的存在，电子依旧只能待在浮栅层，如此，一位数据就被写入存储进去了。

电子能在里面待多久取决于固态硬盘能够存储数据的年限，一般一块新的固态硬盘能够保存数据的年限为10年。随着时间增长，不断有电子跑出来，当跑出来的电子越来越多，我们存储的数据就会消失。

2、读取数据

当浮栅层中不存在电子时（存储数据为1），给控制极加一个低压，由于是低电压，电子只能被吸引到靠近隧穿层的位置，却无法穿过隧穿层，故源极漏极可以导通，形成电流。

如果检测到电流，说明它没有储存电子，则读取数据为1。

当浮栅层中存在电子时（存储数据为0），给控制极同样加一个低压，浮栅层里面的电子与这些电子相互排斥，所以电子无法被吸引到靠近隧穿层的位置，源极漏极不会导通，不会形成电流。

如果没有检测到电流，说明浮栅层储存一定数量的电子，则读取数据为0。

3、擦除数据

其实明白了写入数据的原理，就应该能够推测擦除数据的原理，就是释放被困在浮栅层的电子们，在衬底上施加高压，这样电子被吸出来，数据就会被擦除。

不过固态硬盘也是有擦写限制的，不能无限次擦写数据。因为反复擦写数据，电子就得反复在隧穿层进出，造成隧穿层损坏，而当隧穿层不能再有效地阻隔电子时，它就失去了应有的作用。

相比于机械硬盘的机械结构，数据读取时将磁头摆动到磁道上方等待对应扇区转过来，固态硬盘的纯电子结构电子交互在存取速度方面优势突出。

最后，回到最初的问题，你认为一个1TB容量的固态硬盘与一个500GB容量的固态硬盘谁的使用寿命更长？为什么？