实验前常识扫盲

　　正式开始今天的实验之前，小编觉得有必要为各位读者扫清行业术语和专业技术的门槛，让各位更容易把握实验部分的内容。

　　1、存储卡分类（micro-SD/TF、SD、CF）

关于存储卡我们需要了解的指标

此SD非彼SD

　　这里小编想带各位读者走出一个常见的误区，常见存储卡大致分为CF卡、SD卡和TF卡，而我们平时在手机中所说的SD卡，其实并非指SD卡，而是micro-SD卡，两者在外观大小上有着明显的区别。避免混淆，下文的实验部分，小编将简称micro-SD卡为存储卡，而不是SD卡，望各位读者知悉。

从外形大小就能够清楚分辨出三者之间区别

琳琅满目的电子产品分别用到三种不同的存储卡

粗暴简单，大卡放进大机器，小卡放进小机器

存储卡和SIM卡类似的地方

　　数码设备（摄像机、数码相机、平板电脑、手机等）之间相互转移数据，需要像手机SIM卡那样借助卡托（存储卡领域称为适配器）解决问题，一般来说，CF卡和SD卡多用于摄像机和数码相机，而TF卡则多用于智能手机和平板电脑。CF卡和SD卡都用于数码相机领域，CF卡比SD卡诞生时间更早，虽然这些年用SD卡取代CF卡的声音源源不断，但是CF卡凭借着在速度和可靠性（数据更难丢失）上的优势，目前依然有不少数码相机爱好者采用了CF卡作为存储卡，或者对于那些支持双存储卡的数码相机来说，拍照时候采用JPEG+RAW格式存储方式，JPEG文件存储在SD卡，RAW文件存储在CF卡。

　　除了上述三种常见存储卡，下面还有几款比较特别的存储卡，简单地介绍一下：

记忆棒/XQD卡（主要是索尼电子产品自用）

WiFi存储卡（将无线传输和存储卡结合）

MacBook扩容卡

　　MacBook扩容卡比标准SD卡长度要短，塞入MacBook之后不影响整体外观设计，同时也方便MacBook更容易塞进去保护包中。

普通SD卡塞进去MacBook之后露出一大截

　　2、NTFS、FAT32、exFAT

　　exFAT文件支持Mac 10.6.5、Windows 7、VISTA和安装了最新补丁的Windows XP系统，exFAT的设备将不能够使用Windows的ReadyBoost功能。纵然VISTA是一款很失败的操作系统，但是部分创新点还是能够名垂青史的，例如exFAT这种全新的分区格式。

　　exFAT分区格式针对存储卡而言，能够获得更好的性能表现，相比FAT32优势在于支持4GB以上单个文件存储，相比NTFS则减少了日志文件的频繁生成，从而降低存储卡的读写次数寿命折损。

两张存储卡都自动地采用了exFAT分区格式

　　3、Class和UHS-I是不同的性能标识规范

Class分类（参考自百度百科）

UHS-I标识规范

　　Class是旧总线下的性能标识规范，而UHS-I总线诞生后采用了全新的性能标识规范，例如UHS-I Speed Class 1。关于总线的概念，下文会详述。

　　4、实战时间，一起辨识存储卡上那些数字和英文字母

SDHC和SDXC存储卡

SDHC和SDXC区别

　　SDHC和SDXC的区别更多表现在存储容量上，而不是传输速度上。

创见存储卡

东芝存储卡

索尼存储卡

　　5、影响闪存传输速度的因素

影响传输速度的内因和外因

　　接着让我们逐一看看上面提及到的那些影响闪存传输速度的内在因素和外在因素。

　　（1）SLC、MLC、TLC

三种闪存类型区别

　　也正是因为TLC每个单元需要存储更多的比特位，从而导致这种类型的闪存也是最不稳定的，在寿命和传输速度上大打折扣，不过如今由三星主导的厂商，通过高性能主控和算法，逐渐弥补了TLC在这些方面的缺陷。

闪存和CMOS传感器共性

　　闪存这种特性其实和摄像头CMOS传感器十分相似，说到底都是半导体嘛，苹果坚持了那么多年的800万像素，主要还是因为在相似的传感器尺寸下，塞下2070万像素或者1300万像素的话，会让单位像素面积急剧下降，最大的弊端就是，这些密密麻麻的像素粒子接收光线的面积少了，在弱光和夜景中，这种问题更加明显，造成的具体表现就是生成的照片噪点很多，涂抹现象严重，曝光不足，从而影响到解析力下降。

　　综上所述，单位面积下，无论是摄像头CMOS传感器还是存储卡，塞下的信息（像素、比特位）越少，对于成像表现和存储卡的表现都会有更好地发挥，谁也不愿意去游泳的时候发现泳池早已人满为患，变成了“下饺子”的难堪场面，半导体粒子和人一样，不喜欢过于拥挤的环境。

　　（2）闪存颗粒供应商（美光、SK海力士、三星等）

　　另一个内因就是闪存颗粒的供应商，除了排在前列的三巨头：三星、美光（收购尔必达）、SK海力士以外，SanDisk、东芝的闪存颗粒也是比较知名的。还有就是德国的奇梦达（从英飞凌独立，之后破产被我国浪潮集团收购），以及台湾的茂德、力晶和南亚。

　　不同厂商之间在挑选闪存颗粒的时候会有不同的准则，这就决定了闪存颗粒本身的体质，正如人一样，不同体质遭遇不同的环境因素影响就会有不同的表现。抵抗力强的人和抵抗力弱的人，面对感冒、发烧这些疾病侵害的时候，抵抗能力和复原能力都是不同的，闪存颗粒也类似，面对长期高负荷的工作强度，不同体质的闪存颗粒就会表现出不同的抗干扰能力，体质差的闪存颗粒可能很快就挂了，体质好的闪存颗粒可能能够服役到消费者“贪新厌旧”，更换新设备的时候还能够当二手商品卖出去。还是那句话，不要贪小便宜，知名厂商和山寨厂商采用的闪存颗粒区别还蛮大的，存储设备有价，但是数据无价，且买且珍惜。

　　另一方面，在幕后功臣 智能手机背后的半导体产业中小编也提过，工艺制程和架构依然是闪存颗粒永葆活力和竞争力的来源，这一点和CPU类似，所以不同厂商之间在闪存颗粒的工艺制程和架构上也是不断革新。

　　（3）传输总线（可以简单地看成是传输数据的通道）

　　聊完了内因，接下来我们聊聊外因，什么是传输总线？

　　针对ROM而言，eMMC、UFS

　　针对micro-SD卡而言，UHS-I

　　针对SSD而言，M.2、SATA、PCI-E

　　针对HDD而言，PATA和SATA

　　科技宅可能已经明白了，但是其它读者可能还需要再解释一下，简单来说就是传输数据的通道，上述这些什么规范、协议其实都可以看作是传输数据的通道，打个比方，王府井大街、万寿路、板井路可以看作是不同的数据传输通道，和公路类似，数据传输通道根据设计的不同，在吞吐量、车流量等指标上都会不同，简单地说，就是读取速度和写入速度不同。

　　还是用回公路的例子，拓宽公路、引入高架桥、划分出双向行车道、减少红绿灯灯位安置等措施，对疏通道路都有一定作用，将这些措施用在传输数据的通道上同样能够加快读取和写入速度。最简单例子，PCI-E就是一种双向传输通道，类似公路上双向行车道，有利于交通（传输数据）畅顺。

　　提高总线传输速度还有很多其它方法，除了引入双向传输（全双工和半双工）的方式，还能够通过并行改串行的方式改善传输速度，HDD的PATA和SATA，ROM的eMMC和UFS就是最经典的例子。

　　还是在幕后功臣 智能手机背后的半导体产业中说过，PATA和eMMC都是并行总线，也是HDD和ROM刚开始的时候采用的传输方式，后来研究人员发现，并行总线虽然能够一次传输多位数据，但是传输过程中（例如同时传输8位数据），只要有一位数据出错，所有数据必须丢弃，然后重传这8位数据。看上去每次传输多位数据是一种效率的提升，但是由于线缆、接口等介质抗干扰能力直接和出错的几率挂钩，所以如果采用抗干扰能力较弱的介质负责传输，经常出错并重传数据，最终效率反而会大打折扣。

　　相比之下，SATA和UFS都是串行总线，每次只能够一位一位数据进行传输，但是容错率相对高了，而且只要技术成熟，提高单次传输数据的速度，最终能够实现PATA总线传输1次（假设为8位数据），SATA总线已经传输了8次（合计也是8位数据）甚至更多次，这也是如今部分传输介质已经用串行总线取代并行总线的原因。

　　接着聊聊micro-SD上UHS-I这种总线，在UHS-I诞生之前，旧的存储卡传输总线最高只能够达到Class 10级别，伴随着3D、4K视频的普及，Class 10最低不少于10MB/s的写入速度已经远远不能够满足消费者需求，因此传输速度更快的UHS-I总线应运而生。UHS-I总线既然是专门为全高清和4K视频高速传输而生的，在读取和写入速度上肯定采用了不同的思路，相比旧的总线主要集中火力提升读取速度，写入速度基本上都不太高的情况，新的UHS-I总线在写入速度上提升比较明显，部分品牌的UHS-I Speed Class 3存储卡写入速度已经能够持平读取速度。

存储设备不同传输接口间速度对决

　　如上图显示，即使Class和UHS-I等级不断提升，但是micro-SD卡相比其它传输设备采用的总线协议，理论上的传输速度还是有一段距离的，正如巷子和大街的车流量和吞吐量是不能够相提并论的，横街窄巷无论如何拓宽，也不可能达到高速公路上的车流速度。顺带小编也来聊聊传输总线的问题，如上图所示，USB 3.0相比SATA III而言，理论速度上的差距已经很小了，除了得益于USB协议的不断进步，也得益于SATA协议遭遇了技术瓶颈，正如UFS 2.0在未来将会逐步取代eMMC 5.0成为新一代ROM采用的总线标准。

　　和ROM不同，硬盘接口不可能由USB接口取代SATA接口，而是PCI-E、M.2、U2这些接口。这也是建立在HDD市场份额逐步被SSD瓜分的大前提下，还是上面小编提到的原则，内因和外因，只有内因传输速度优化到一定程度，例如用SSD换掉HDD，外因才能够进一步发挥传输速度上的优势，SATA III传输速度理论值最高只有600MB/s，但是对于HDD而言，目前来说自身结构对速度的限制（内因）相比总线速度的限制（外因）更大。正如一台自行车，无论如何提速、拓宽道路，也不可能达到宝马、奔驰的行驶速度，内因才是瓶颈。

　　但是对于SSD而言则不同，SSD由于并不像HDD采用了物理结构（磁盘、转轴等零件），所以在数据存储原理上是不同的，能够达到更快的传输速度（内因），这个时候总线传输速度成为了瓶颈（外因），SATA III接口明显会对SSD传输速度造成限制，PCI-E、M.2和U2自然就大派用场。

　　这里小编不进一步展开传输总线的内容了，免得大伙关闭浏览器，这里小编只介绍PCI-E总线的版本更新和传输速度变更。如下图所示：

如何熟记PCI-E总线传输速度

　　只需要记住了左上角的PCI-E 1.x的传输速度为250MB/s，结合上面小编总结的两条规律，这样就能够把整张表格记住，等同于我们小时候记住一张9*9乘法表一样。PCI-E总线常用于显卡上，这几年随着SSD的兴旺，PCI-E总线才用在了硬盘领域。

　　（5）最后，既然提到SSD，小编也不厌其烦地强调多一次，对于SSD而言，主控、存储颗粒、缓存三项因素（内因）都很关键，但是传输总线/接口（外因）对于整体表现也很重要，所以购买SSD用户注意了。

　　6、数据恢复

　　和HDD不同，恢复SSD、micro-SD卡需要专门的数据恢复软件，因为磁盘和闪存的物理性质不同，这一点技术宅应该很了解，那些常用于HDD进行数据恢复的软件在面对SSD时候也只能够缴械投降，作为消费者切记不要乱用数据恢复软件恢复不同存储介质数据。

创见的数据恢复软件

索尼的数据恢复服务