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閃存和主控--SSD固態硬盤選購時的兩大要點

作者: 佚名  日期:2017-06-17 12:44:01   來源: 本站整理

 SSD固態硬盤簡單就是多個閃存芯片,在一個主控的支持下組成的超級磁盤陣列。晶圓的稀缺,導致SSD價格持續走高。市面上大品牌SSD太貴,小品牌SSD太亂。一些小廠的SSD存在著以次充好,虛假宣傳。品質差的SSD輕則掉速,掉盤,重則變磚。面對亂象紛呈,花樣百出的SSD市場,我們如何去選擇一款好的中低端SSD呢?其實,SSD固態硬盤選購時最重要的就是挑選閃存和主控。下面小編就給大家做個簡單的介紹,以方便SSD固態硬盤選購中對SSD不太了解的朋友。

 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖1
 
SSD的概念和構成
 
  SSD,是Solid State Drives的縮寫,簡稱固態硬盤。SSD是由FLASH芯片、DRAM芯片組成。它實際上是一個NAND FLASH閃存的陣列,這個陣列在主控的管理、調節下發揮高效的讀寫、儲存作用。它的基本構成部分為:閃存、主控、固件、緩存。SSD是HDD機械硬盤的繼任者。
 
  既然是SSD是由四大重要部分組成,為何我們單講主控和閃存呢?對于個人消費級SSD,固件一般都是和主控配套的。再來說緩存,緩存只是SSD的一個暫存區。電腦快,硬盤慢,所以需要個緩存區。好的緩存是SLC,當然不好的就MLC、TLC了。一般SSD都有緩存,512M、1G的緩存是常見的。一般知名的廠家都不會連這點容量的緩存也省了,或者濫竽充數的。一般正規的SSD采用SLC,用MLC和TLC作緩存的小廠,真的會沒有朋友的。因此,ssd固態硬盤選購主要說的就是主控和閃存這兩大重點。
 
一、SSD固態硬盤選購時的兩大要點——NAND FLASH閃存
 
  SSD的NAND FLASH閃存,它是整個SSD的主體、軀干、血肉,是SSD讀寫的介質。閃存的好壞,決定了SSD的讀寫性能和使用壽命。
 
  1、現在主流的閃存分為2D NAND和3D NAND。
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖2
 
 、、2D NAND:SLC、MLC、TLC。
 
 、、3D NAND:3D MLC NAND、3D TLC NAND。
 
  說到主流的閃存,當然我們要先說一下非主流的。eSLC、eMLC、eTLC就是非主流閃存,其實它們和SLC、MLC、TLC本質是一樣的,之所以加了個“e”,是因為它們是在各自類型的晶圓里精選的,并且還通過了更多更嚴格的測試。它們的特點是讀寫和同類差別不大,但是壽命更有保證,價格更貴。eSLC、eMLC一般用于服務器SSD,這么貴的成本給消費級,是沒有可能的。eTLC倒是可以用于消費級SSD,但是隨著3D NAND的到來,3D TLC NAND完爆eTLC,所以eTLC也變得食之無味了。
 
  總之,請大家記住了,加e的非主流閃存,切勿上車,在選擇SSD上,一定要注意了。
 
  2、2D NAND作為現在主流的NAND,我們有必要先來簡單的了解一下SLC、MLC、TLC。
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖3
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖4
 
  上圖是閃存結構,SLC和MLC、TLC的結構是相同的,只是充電值位數不同,儲存密度不同。
 
  ①SLC 是Single-Level Cell的簡寫,即1bit/cell,1個儲存單元,單層式儲存,2個充電值。電荷充電,簡單、扎實、快捷。SLC讀寫速度快,壽命長,價格貴。SLC因為太昂貴,一般用于工控級別的SSD,或者用于做SSD緩存。很少用SLC作閃存的個人消費等級的SSD,太奢侈了。
 
 、贛LC,2bit/cell,2儲存單元,4個充電值。儲存密度更高,成本更低,速度比SLC慢,壽命比SLC短。
 
 、跿LC,3bit/cell,3個儲存,8個充電值。儲存密度比MLC高約1.5倍,成本比MLC更低,速度,壽命比MLC更差。
 
  我們不難看出,對于2D NAND來說,充電值越多,儲存密度越大,壽命就越差,讀寫速度就越差。而且儲存密度大,還可能導致容易寫入集中,寫入放大,甚至絕緣擊穿造成壞塊或寫入錯誤。所以閃存的好壞是決定SSD性能基本的,最重要的因素。
 
  隨著電腦和手機等行業對閃存顆粒的需求日益增大,市場閃存顆粒出現短缺,閃存價格上漲。為了降低產品成本,3D NAND來了。降低成本是3D NAND的主要目的。所以,3D SLC NAND對于消費級市場沒什么必要,3D MLC NAND也很稀少,市面上基本以3D TLC NAND為主。
 
  以前的2D NAND晶圓結構是平面的,3D NAND是一個立體堆棧的多層的結構,這使得3D NAND擁有了更加高的儲存密度。因此3D NAND的成本就降低了。另外3D NAND堆棧的壽命也大大超過了同類型的2D NAND。比如說3D TLC NAND壽命就比TLC長,甚至達到了MLC的水平。而且,3D TLC NAND在速度性能上也略比TLC有優勢。但是要說3D TLC NAND的讀寫速度超過MLC,那是無稽之談。記住,3D NAND的目的,是降低成本,和有利于造更大容量的SSD。
 
  綜上所述的市面上的主流閃存,大概是MLC、TLC、3D TLC NAND。在性能上我們基本上可以給它們排個序:MLC>3D TLC>TLC。當然這是理論上來說。
 
  3、晶圓顆粒有“原片”、“白片”、“黑片”之分
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖5
 
 、僭浩焚|,合格率都過關,經過原廠嚴格檢測,封裝才出廠,都打著原廠LOGO。原片,好但是貴,用于高端產品當中,供不應求,量少,難得。
 
 、诎灼喊灼褪欠庋b后的原片中再檢測到有瑕疵的顆粒,然后淘汰下來的,也是有廠家信息的。而SSD廠家即使重新打LOGO,也會保留其原廠的重要信息。其實白片并不可怕,只是稍有瑕疵。白片在個人消費中低端產品市場相當普遍,性價比比較高。
 
 、酆谄汉谄窃想A段就徹底淘汰的晶圓。
 
  那如何區分原片、白片、黑片呢?
 
  一般原片和白片都是可以通過物料號在官網上查詢到的,而黑片則是無法可查。這些性質惡劣的黑片到底流向何方?一個可能是做了U盤;也有可能,一些小廠把黑片打上LOGO做了SSD。雖然我們選SSD的時候,無法知道廠家宣傳的閃存顆粒是否屬實。但是在使用一段時間后,我們完全可以拆開SSD驗證一番;蛘哂肧SD-Z,如果有問題,可以進行維權。但是注意了,想保修就不要輕易拆開SSD最好用SSDZ。
 
二、SSD固態硬盤選購時的兩大要點——主控
 
  1、SSD的重要性
 
  SSD就相當于一個RAIDO的NAND陣列,主控芯片是固態硬盤的大腦,其作用一是合理調配數據在各個閃存芯片上的負荷,二則是承擔了整個數據中轉,連接閃存芯片和外部SATA接口。主控提供數據處理能力、算法,管理著TRIM、GC(垃圾回收)、磨損平衡、NCQ等等功能。
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖6
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖7
 
  我們來通過SSD原理說說主控的具體作用。我們可以把SSD的內部儲存想象成一張表格。SSD的寫入并非從頭到尾依次寫的,而是雜亂無章的,東一榔頭西一棒子。剛開始這樣還蠻快的,因為SSD空白很多。但是隨著寫入的增多,主控不僅要去為需要寫入的數據找到空白位置,而且還要把無效的數據標記出來交給GC來垃圾回收。因為SSD的讀寫是通過電荷實現的,無法覆蓋,不像磁盤HDD。如果SSD主控運算差,效率低下,那么讀、擦、寫就都很慢,而且會造成SSD空間浪費,寫入集中,寫入放大等等問題。另外主控問題,還可能導致SSD掉速,掉盤,變磚。
 
  2、主流的SSD主控
 
 、賁SD主控
 

SSD固態硬盤選購時的兩大要點 圖8
 
  SSD除了Marvell、慧榮SMI、群聯(PHISON)、SF(SANDFORCE)、JMF這些公開的主控外,還有一類是SSD廠家自己研發的封閉的主控。像INTEL、三星、東芝都有自己的主控,而且都只用于自己的SSD產品,主控不對外銷售。這樣的主控,能見度很低,比如說三星從不對外公開它主控的詳細參數信息。所以好壞,只能看廠家能力和良心了。
 
  總得來說,現在可供選擇的三大主力SSD主控是:馬牌,慧榮,群聯。馬牌是第一陣營,高端;蹣s和群聯是第二陣營,中低端。
 
  ②市場上的中端SSD的幾種閃存、主控組合。
 
  1.馬牌+3D TLC NAND(中端)
 
  2.馬牌+TLC(低端)
 
  一些中低端SSD,針對“唯主控論玩家”,采取了馬牌配TLC NAND,做SSD。用馬牌做中低端,你得看看它是大廠還是小廠。因為廠家得自己開發固件,成本和難度都很高。小廠這樣做的話,其中必有貓膩。尤其馬牌加TLC,低端SSD,根本不需要去看。低端用馬牌,是不可能的事兒,所以一定要謹慎。
 
  3.慧榮SMI+TLC(低端)
 
  4.慧榮SMI+3D TLC NAND(中端)
 
  5.慧榮SMI+MLC(中端)
 
  這三個組合的SSD性價比非常高,性能穩定;蹣sSMI加3D TLC NAND一般用在入門級NVME SSD。慧榮SMI加MLC的SSD在速度和安全性上都是非常優秀的。
 
  6.群聯PHISON+TLC(低端)
 
  7.群聯PHISON+MLC(中端)
 
  用群聯主控的中低端SSD完全是沖著成本低廉去的。大多為群聯加TLC的SSD,即使群聯加MLC的SSD也不咋地!
 
  當然不同的主控版本性能不同。馬牌一樣也有低端的。我們上面的說法是建立在這些主控的整體水平上的。只是一個大概的印象和認識,僅供參考,切勿當真。
 
  好的主控和好的閃存配合SSD的性能才會得到更多發揮。總之,SSD固態硬盤選購時,第一要看閃存;第二,要看主控。畢竟中低端產品,廠家要節約成本,如果我們單看任何一方面都有可能被忽悠了。


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