固态硬盘自流入市场以来,就一直被用户尤其是游戏玩家所追捧,其出色的读写性能让许多大量加载贴图的游戏进图变成秒读,让玩家们告别了漫长的等待。不过在体验的过程中,一部分用户又开始研究起固态硬盘的主控和颗粒了,SSD最基本的组成部件分为:主控芯片、闪存芯片、固件算法,下面给大家科普一下固态硬盘主控、颗粒的相关知识。
固态硬盘怎么选购?
网上有很多文章教大家进行固态硬盘选购时,都是说的一些关于接口、固态硬盘的大小等注意事项,其实最重要的是选购固态硬盘,我们应该对主控、颗粒这些要更加的了解才行,这样才能选购出比较好的固态硬盘。下面小编就给大家进行固态硬盘选购颗粒、主控知识科普。
固态硬盘主控科普:
常见主控品牌:慧荣、群联、Marvell、三星、瑞昱
SSD主控本质是一颗处理器,主要基于ARM架构,这和手机处理器有相似的一面。也有部分SSD厂家的主控采用RISC架构,使其具备CPU级别的运算能力。
目前来讲,SSD主控芯片的运算能力由制造工艺、核心面积的大小(晶体管数量)、核心的数量、频率决定。
其具体作用表现在,一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,让所有的闪存颗粒都能够在一定负荷下正常工作,协调和维护不同区块颗粒的协作,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口,三则是负责固态硬盘内部各项指令的完成,诸如trim、CG回收、磨损均衡。
可以说,一款主控芯片的好坏直接决定了固态硬盘的实际体验和使用寿命。
主控芯片的技术门槛较高,所以主控品牌比较少,目前主流主控品牌有慧荣、群联、Marvell、三星。
慧荣/群联:慧荣和群联是两家台湾主控公司,其主控成本低廉,受到很多国产SSD的欢迎,涉及厂家包括但不限于:浦科特、七彩虹、影驰、台电、光威、铭瑄等。
Marvell主控:Marvell隶属于高端系列,早期产品只用于企业级,现在应用在浦科特、闪迪、英睿达固态硬盘中。技术实力雄厚,主控质量稳定,但是相应的固态硬盘的价格也比较昂贵。
三星主控:三星主控只用在自家的SSD产品中,技术实力强悍。可以这么说,在SATA接口SSD中,三星860PRO读写速度最快,在NVMe固态硬盘中,三星960PRO读写速度最快。
瑞昱主控:同样是台系品牌,是一家新晋主控品牌,七彩虹部分SSD采用瑞昱主控方案。
固态硬盘颗粒知识科普:
简单来说,固态硬盘的分类有两个方向,一个是从其质量上区分,一个是从技术上区分,这两个区分的方向大家都讨论的热火朝天,一边是SLC\MLC\TLC等颗粒,一边是原厂颗粒、白片、黑片等颗粒。我们先来讲讲技术上分类的颗粒。
根据NAND闪存中电子单元密度的差异,又可以分为SLC(单层次存储单元)、MLC(双层存储单元)、TLC(三层存储单元)以及最新推出的QLC(四层存储单元)。固态硬盘依靠闪存芯片来存储数据,里面存放数据最小单位叫作“Cell”,SLC每个cell可以存放1bit数据,MLC每个cell可以存放2bit数据,TLC每个cell可以存放3bit数据,而QLC可以存放4bit数据。
为了小白更好的理解其中的意义,我来举个例子,我们将芯片可以看做一张画满格子的纸张,cell相当于纸张上的一个个的格子,数据看做是一个黄豆。也就是说,SLC方案每个格子中只能放入一颗黄豆,所以存储空间较小,MLC方案每个格子可以放入两颗黄豆,TCL方案每个格子可以放入三颗黄豆,而QLC方案每个格子可以存放四个黄豆,成本不变的情况下,存储空间较大。要知道这个纸张(芯片晶圆)价格也十分昂贵的,也就是说同样的晶圆如果做成SLC只有128G,做成MLC就有256G了,做成TLC的话变成512G,而做成QLC我们可以做成更大容量,而成本是相同的。
QLC、SLC、MLC、TLC颗粒区别对比
SLC(单层存储单元)
全称是Single-Level Cell,单层电子结构,每个cell可以存放1bit数据,SLC达到1bit/cell,写入数据的时候电压变化区间小,P/E寿命较长,理论擦写次数在10万次以上,但是由于成本最高,所以SLC颗粒多数用于企业级高端产品中。
MLC(双层存储单元)
全称是Multi-Level Cell,使用高低电压的而不同构建的双层电子结构,MLC达到2bit/cell,P/E寿命较长,理论擦写次数在3000-5000次左右,成本相对较高,但是对于消费级来说也可以接受,多用于家用级高端产品中。
TLC(三层存储单元)
全称是Trinary-Level Cell,三层式存储单元,是MLC闪存延伸,TLC达到3bit/cell,由于存储密度较高,所以容量理论上是MLC的1.5倍,成本较低,但是P/E寿命相对要低一些,理论擦写次数在1000-3000次不等,是目前市面上主流的闪存颗粒。
QLC(四层存储单元)
全称是Quad-Level Cell,四层式存储单元,QLC闪存颗粒拥有比TLC更高的存储密度,同时成本上相比TLC更低,优势就是可以将容量做的更大,成本上更低,劣势就是P/E寿命更短,理论擦写次数仅150次。
QLC颗粒为什么不好?
每一个Cell单元存储数据越多,单位面积容量就越高,但是同时会导致不同电压状态越多,并且越难控制,所以采用QLC颗粒的固态,虽然容量更大价格更便宜,但是稳定性较差,并且P/E寿命较低,速度最慢。
QLC NAND最大的优势就是在于成本更低,相同的成本下能够做出更大容量的SSD,容量将不再受到限制,1TB容量对于QLC颗粒来说,都是小意思,几十到上百TB才是主流,大容量固态硬盘时代开始了。但是对于P/E寿命和速度来说,这是QLC颗粒最大劣势之处。P/E寿命的公式是擦写次数*容量/每天擦写量/365,但是QLC颗粒的固态硬盘容量都很大,假设1个1TB的QLC颗粒的固态硬盘,每天擦写100G,也就是它的寿命=1024*100/100/365,约2.8年,还有这个最大写入次数也是理论上的,超出不一定就100%坏了,关键电脑不可能每天打开,也有休息的时候,加之每天不可能都擦写100G,所以它的寿命也是不用太担心的,等待固态硬盘坏了,整台电脑也淘汰了。
QLC颗粒相信不少用户会说是技术倒退,但是对于厂商来说,目前用户对存储容量需求随之提高,目前TLC和MLC颗粒大容量的固态硬盘价格偏贵,更低成本更大容量才是未来趋势,相信QLC颗粒会使得固态硬盘进入大容量廉价时代。
分享到: