|
|
|
|
移动端

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼看穿

SSD固态硬盘已经是如今装机或者购机的绝对标配,而伴随着SSD技术和产品的发展,如何挑选一块称心如意的SSD,也需要额外注意。

作者:上方文Q来源:快科技|2018-04-26 10:38

【新品产上线啦】51CTO播客,随时随地,碎片化学习

SSD固态硬盘已经是如今装机或者购机的绝对标配,而伴随着SSD技术和产品的发展,如何挑选一块称心如意的SSD,也需要额外注意。

NAND闪存闪存技术不断成长,从单一Cell单元存储1bit(比特)的SLC,发展到单一Cell存储2bit的MLC,再到目前主流的单一Cell存储3bit的TLC,以及即将普及的单一Cell存储4bit的QLC,随着每一次技术革新,闪存的成本都呈指数倍下降,带给用户的是越来越便宜的产品。

而且不论是用于个人电脑的SSD固态硬盘,还是用在手机中的eMMC/UFS,今后数年容量会不断翻倍,而购买成本将会越来越低。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
全球NAND闪存存储密度增长趋势(来源:中国闪存市场)

目前市场上的SSD品牌琳琅满目,让一般消费者无从下手。这里我们就通过一般用户能抓取到的数据,窥探一个SSD的质量好与坏,让普通用户也可以根据这些表面数据,来选择合适自己的SSD。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
京东上SSD品类有8000多个商品可供选择

一、闪存颗粒数对SSD质量的影响

前文我们提过,NAND闪存技术从SLC发展到MLC再发展到TLC,目前主力提供商包括三星、海力士、东芝、美光、Intel和闪迪(被西部数据收购),并且以TLC为绝对主力(3D NAND),还有少量的MLC。

每一家闪存供应商都有自己的战略布局,例如三星的闪存在性能上表现优越,成为高性能手机的主力者和首选(华为手机就曾因三星UFS供应问题而躺枪)。Intel的闪存在手机里面难觅其踪,因为大量搭配其CPU用在了服务器领域,以稳定性和容量著称,而非性能。

我们在当前市面上非原厂品牌SSD中看到的闪存,三星和海力士的用得最少,主流多以东芝/闪迪和Intel/美光为主。

任何一个SSD需要两部分协作方可稳定运行,即主控+闪存。主控对闪存类型支持的越多,就可以打造更丰富的产品,自然更有价值,这是基本的商业逻辑,但是当前市场上虽然很多主控厂声称支持所有原厂闪存,但实际上对韩系闪存的支持一般般。

比如说Intel 2016年推出的3D NAND,代号是L06B、B0KB,其中L06B是MLC颗粒,采用ONFI 4.0标准,每个Die容量为32GB,页面尺寸为16KB,使用4层设计,闪存寿命是3000 P/E(编程擦写循环)。

B0KB则是TLC颗粒,其实采用的是同一芯片,用户可以根据需求选择采用MLC模式和TLC模式,单个Die的容量达48GB,不过寿命只有1500 P/E,所以需要更高的LDPC ECC纠错标准。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
Intel 3D NAND架构

将多个Die堆叠封装为闪存颗粒,MLC闪存容量就可选32GB到512GB(16层堆叠),TLC闪存则可以从48GB到768GB。

通过多Die封装的方式,可以让单颗闪存颗粒容量越做越大,而这些颗粒用于SSD,就存在一个很基本的逻辑,即质量越高的Die,可封装的层数越多,容量越大;一个SSD采用的颗粒数越少,出问题的几率就越低。

所以,在挑选SSD的时候,颗粒越少同时容量越大,证明该SSD的质量越高。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
近期从某拆解网站上看到的120GB SSD采用了8颗TSOP封装颗粒

入门级的120GB、240GB固态硬盘,若是两三年前TLC还未普及的时候,有可能会采用多颗颗粒的方式,但是在目前TLC已经成为主流的情况下,用户在选择的时候还需要先掂量掂量。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
近期从某拆解网站上看到的640GB SSD采用单颗BGA封装颗粒

这颗应该就是前面谈到Intel TLC单颗能做到的最大容量768GB,一颗就能打造出640GB容量的SSD。

二、OP预留空间对质量的影响

OP预留空间,英文名称Over-Provisioning,是指SSD内部由主控芯片控制的、用户不可操作的隐藏空间,用于主控各种优化机制的操作,诸如GC垃圾回收、磨损均衡等。

通俗来讲,SSD预留的OP空间越多,越能提高GC回收、磨损均衡等的性能,从而提升和保持SSD持久高速,不会掉速,自然就会越稳定,返修率越低,寿命更长。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
不同使用容量的OP占比(来源于Kingston官网)

在MLC时代,128/256/512GB SSD容量较为常见,,在迈入TLC时代之后,120G/240/480GB 更常见一些,Intel SSD在服务器市场上还出现了360/800GB,而美光针对消费类更是喜欢推出275/525GB这种奇葩容量。

可以推算出来,360GB SSD如果闪存原始容量为512GB,OP空间预留比例就高达42%。275GB SSD如果使用192GB+96GB(与Intel共厂生产的B0KB),则OP值为4.7%。

可以看到,原厂在制作SSD的时候,会根据不同市场设定不同的OP值来满足于市场。对于非原厂类的品牌,若是TLC产品,必然是OP值越大越好。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
组装机电商用320G做主力硬盘降低返修率

可以观察到,国内较大规模的组装机电商经常用到320GB、160GB这种特殊容量,原因是这类产品有较大OP预留。如果是192GB开卡为160GB,OP值为20%,通过降低返修率,可以降低其返修带来的往返运费。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
Intel针对服务器使用的S3520系列

Intel S3520采用的是MLC颗粒,入门级的150GB容量如果用256GB颗粒制作,预留的OP值达70%!通过大量的OP值预留,可以保证稳定运行在服务器上,这也印证了前文所提及的Intel闪存的企业战略——优先满足于服务器的需求。

三、不要被SSD速度“误导”了

SSD的速度取决于两个层面,即主控的运作方式和所采用的NAND闪存。

在闪存速度层面,三星一直是Bug般的存在,同级别闪存中确实不可匹敌,而在主控层面,不同的解决方案就会带来以不同的SSD表现。

在当前的TLC时代,主控给出的廉价解决方案为:将部分TLC模拟SLC模式,先让SLC这部分当搬运工,数据写入SLC,效率最高;SLC写完之后,主控亲自上阵当搬运工,这时候才能体现出TLC的真实速度。

前面提到TLC是1个Cell存储3个bit,SLC是1个Cell存储1个bit,故TLC模拟SLC模式,最多也只能模拟到全盘的1/3容量。

为了满足不同用户的需求,主控厂商们还给出了另外一个解决方案,即在TLC模拟SLC的同时,增加一颗DDR缓存颗粒,让缓存颗粒协助搬运数据,一般是1GB闪存应对1MB缓存的匹配关系。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
不带缓存480G SLC模式下的测试(40G写入)
一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
不带缓存480G填充全盘1/3以上测试(40G写入)
一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿
带缓存的500G填充全盘1/3以上测试(40G写入)

这个工具叫做HD Tune Pro,能让用户实打实地测试出SSD的真实效能,不轻易被品牌工厂和媒体误导。

之所以没有测试填充后的读取,是因为SSD的读取基本是不变的,一般我们用到SSD的时候,比如说玩游戏,也基本都是读取操作。

时至今日,仍有人误导用户说机械硬盘比固态硬盘好,也有人说SSD性能不如U盘,实在是贻笑大方。

通过上面三张图的比较我们可以得出以下结论:

  1. 不论是带DDR方案还是不带DDR方案,就写入比较而言,模拟SLC段的写入都是大同小异的。
  2. 当SLC模拟容量填充完之后,写入速度就会出现变化。主控带DDR的解决方案的平均速度是不带DDR的平均速度的一倍以上。
  3. 不论是带DDR还是不带DDR方案,均会出现最低速度低于10MB/s的情况,这是因为主控在搬运数据的时候的垃圾回收功能决定的。在看一个SSD的写入的时候,最好的考核参数是平均写入速度,而最高值和最低值均只能作参考。

如果你每天需要大量的拷贝吸入,选择带DDR的解决方案或者三星的SSD会是最好的选择。

四、国产闪存任重而道远

最后,我们来看看国产闪存的趋势和进度。

长江存储最近宣布,32层堆叠的64Gb 3D闪存将会在2018年达成小规模量产,2019年64层堆叠的128Gb 3D闪存将进入规模研发的阶段。

单Die 64Gb也就是8GB容量,而我们在前文谈到Intel上一代代号为B0KB的TLC为单Die 32GB,当前量产的代号为B17的TLC为单Die 64GB。

这样一来,即使国产闪存的良率与国际大厂一致,成本差异也将达到8倍。如果摩尔定律在闪存中继续生效,国产闪存的成本仍然需要很长的时间才能实现市场化竞争。

当前中美贸易战争还在继续,面对这种受制于人的局面,只能由衷地祝愿国产闪存能够早日实现技术革新并规模化量产,这样我们也能早日能用上中国芯的SSD产品。

一款SSD是否值得买?使出三板斧 一眼就看穿

NAND技术还在继续发展,并仍然遵循摩尔定律,可以大胆地预测,当QLC时代正式来临,SSD彻底取代HDD将成为可能。

在SSD的选择上,我们需要掌握一定的基础知识,遵循基础的选购逻辑,这才能避免掉入别人的忽悠陷阱。

【编辑推荐】

  1. 内存/SSD抓紧时间上车:2018年均价还要涨
  2. 机械盘窒息!全球最大100TB SSD驾临:无限寿命
  3. 没双通道也无SSD!戴尔APU笔记本咋想的?
  4. 闪存价格持续下跌:秋季之前都是SSD购入好时机!
  5. 大内存+SSD!戴尔终于带来完美锐龙APU本本
【责任编辑:未丽燕 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢

读 书 +更多

C语言核心技术

在这本书中,C 语言专家 Peter Prinz和Tony Crawford为你提供大量的编程参考信息。全书叙述清晰,语句简洁,分析深刻。本书主题包括: ...

订阅51CTO邮刊

点击这里查看样刊

订阅51CTO邮刊