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精选 | 该换你的硬盘了

影像狗 2022-08-27

也许大家已经听到消息,西部数据将在2019年关闭自己马来西亚的机械硬盘工厂。因为市场对于机械硬盘的需求真的在减少,目前西部数据在泰国还有两家机械硬盘工厂。

储存的需求在过去几十年中疯狂飙升,就算是个人玩家的电脑,里面的硬盘一般都是120G或240G的固态硬盘安装系统加上1T或以上的机械硬盘作为仓库盘。但是就目前机械硬盘整体需求趋势来看,机械硬盘注定要凉,而替代品很可能是QLC颗粒的大容量固态硬盘。


SIC\MLC\TLC\QLC闪存颗粒介绍

SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,其结构简单但是执行效率高,最大的特点就是速度快寿命长,价格超贵(约MLC 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命。其在企业级SSD上比较常见,例如经典的Intel X25-E系列,此外在一些高端的U盘上也有使用。

MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,其有00,01,10,11四个充电至,因此要比SLC需要更多的访问时间。其最大特点就是速度一般寿命一般,价格一般,约3000---10000次擦写寿命。如今大多数的消费机SSD都是使用的MLC。

TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,每个单元可以存放比MLC多1/2的数据,共八个充电值,也有Flash厂家叫8LC,最大特点就是速度慢寿命短,价格便宜,约500次擦写寿命,目前还没有厂家能做到1000次,通常用在U盘或者存储卡这类移动存储设备上。

QLC = Quad-Level Cell架构以及出现,即4bit/cell,支持16充电值,速度最慢寿命最短,目前中技术上在研发阶段,但是intel、三星电子等厂商都已经取得了不错的进展。但在SSD应用中目前仍不现实 。


而由于成本的考虑,以前都用的SLC目前已经找不到踪迹了,目前使用最广泛的就属MLC和TLC了

MLC和TLC特性比较——


【闪存寿命(P/E)】
SLC闪存:5Xnm 10W、3Xnm 10W、2Xnm 无数据
MLC闪存:5Xnm 1W、3Xnm 5k、2Xnm 3k、工业级 3w
TLC闪存:5Xnm 2.5k、3Xnm 1.25k、2Xnm 750
QLC闪存:约50~100。根据cl17726的测试,第133次就挂了(未进行漏电测试),制程未知

【储存期限】
SLC闪存:5Xnm 十年、3Xnm 无数据、2Xnm 无数据
MLC闪存:5Xnm 无数据、3Xnm 1年、2Xnm 1年、工业级 0.25 (厂商标的,实际远超该值)
TLC闪存:没厂家敢说


【功耗(mA)】
SLC闪存:1.8V 100mA
MLC闪存:3.3V 200mA
TLC闪存:3.3V 500mA


【读写速度区别】
* 注:此处为单通道,单CE条件下测试数据

SLC闪存:5Xnm 写25M/S 读35M/S、3Xnm 无数据、2Xnm 无数据
MLC闪存:5Xnm 无数据、3Xnm 写15M/S 读30M/S、2Xnm 写8M/S 读15M/S、工业级 无数据
TLC闪存:5Xnm 无数据、3Xnm 写4M/S 读12M/S、2Xnm 写1.5M/S 读10M/S
QLC闪存:无数据


显然,QLC颗粒的寿命从来都是排在最差的一位,寿命远低于SLC、MLC、TLC,打个简单的比喻,看下面的图就像一块地种树,SLC是一个地方栽一棵,MLC是栽两棵,TLC是栽4课,QLC是栽8棵,QLC栽8棵把土地的营养消耗的最厉害,寿命也最差。

总的来说,从上面可以得出结论:


1、U盘目前大多数都是采用TCL芯片颗粒,其优点是价格便宜,不过速度一般,寿命相对较短,而QLC更便宜,寿命更短,由于价格的原因以后估计会替代TLC,特别是U盘会最先使用。


2、SSD固态硬盘中,目前MLC颗粒固态硬盘是主流,其价格适中,速度与寿命相对较好,而低价SSD固态硬盘普遍采用的是TCL芯片颗粒,大家在购买固态硬盘的时候,可以在产品参数中去了解。

SLC颗粒固态目前主要在一些高端固态硬盘中出现,售价多数上千元,甚至更贵。


3、目前多数智能手机存储也多采用TCL芯片存储,但苹果也有用MCL芯片颗粒的产品。总的来说,MCL闪存芯片颗粒是时下主流,产品在速度、寿命以及价格上适中,比较适合推荐。


4、对于QLC颗粒的固态硬盘来讲,既便宜,容量又大(已知的镁光企业级QLC固态是2T起步),总有一天会完全取代大容量机械硬盘,QLC作为低端固态足够吊打机械硬盘了。


第一款消费级零售 QLC固态,是英特尔在FMS 2018(之前)发布的SSD6 660p。和TOSHIBA RC100一样,660p是M.2 NVMe PCIe的规格。


已知的容量有512G / 1TB / 2TB,采用定制的SM2263主控。优秀的模拟SLC Cache方案让它作为第一款主打“白菜价屠榜”的QLC产品,读写性能也还算及格。


512G版本:顺序读/写分别为1500MB/s、1000MB/s

1T/2T版本:顺序读/写皆是1800MB/s


512G版本:随机读/写(8GB区间)分别为90000 IOPS、220000 IOPS
1T版本:随机读/写(8GB区间)分别为150000 IOPS、220000 IOPS

2T版本:随机读/写(8GB区间)皆是220000 IOPS


不出意外,这款固态的官方定价会是SSD7 760p的一半左右,这意味着一段时间之后,1GB不到1元的 M.2 PCIe NVMe 大容量固态,将会快速普及。

目前东芝的QLC固态据说在读写寿命上堪比TLC固态,而东芝是和西部数据合作的,目前闪迪在西部数据旗下,闪迪的QLC今年下半年量产,而镁光方面目前已经出货了2T起步的企业级QLC固态硬盘。

平时如何选购SSD

既然固态硬盘的价格不错了,那么,如何选购一款性价比高,适合自己的sata接口SSD!

首先我们要了解SSD硬件上由主控,闪存颗粒单元,缓存三部分组成。一个高性能的SSD,需要一个性能强大的主控,原厂血统的闪存,以及越大越好的缓存,和良好的固件优化。除此以外,保修也是必不可少的。


主控

主控是SSD的核心,市面上的主控大体有一下几个厂商:intel、三星、慧荣、群联、美满(马牌)、智微等,当然还有一些厂商喜欢让这些大厂定制型号然后贴上自己的图标(如惠普),本质上还是换汤不换药的。大厂SSD常用的sata主控大体有慧荣sm2258、sm2259、三星MJX、MEX、美满88S1074、群联PS3111。其中,慧荣异军突起,sm2259等产品表现良好,三星主控一向以高性能闻名,美满则经常用于中高端主控,群联S11在几个中稍弱,也就是影驰系列喜欢用。


内存

闪存颗粒单元按品质分为正片,白片和黑片


SSD诞生时,SLC的高昂售价阻碍了其普及,后来TLC出现后SSD渐渐“飞入寻常百姓家”,然而,TLC速度不佳,靠模拟SLC牺牲寿命获得高速,因寿命堪忧受人诟病,直到3D TLC出现,寿命和速度有了显著提高,主控的更新换代和固件算法的不断优化使TLC的耐用度完全达到了可用程度,加上价格优势,已经成为主流。以三星860evo为例,官方保修政策上250GB的保修范围为150TBW或者5年保修。日常使用我们一天写入最多不会超过20GB,所以除非天天下载大文件,完全不必担心其寿命问题,要知道官方数据较为保守,实际使用超过150TBW也不一定会坏。而坚持使用正片的厂商有镁光、浦科特、三星、intel等。


缓存

机械硬盘就带有缓存,一般为64MB,用以提高速度,而SSD的缓存比机械硬盘大不了,250GB的SSD可自带256MB大小的缓存。有些主控不带缓存,有些主控不带,带缓存的主控能显著提高随机读取和4K小文件读取的速度,因此,应尽量选择带缓存的固态硬盘。


固件算法

三星Magician管理软件



优秀的固件算法不仅能提高寿命,还能显著提高固态硬盘的性能和稳定性。而有固件开发能力的大厂也就几个,如三星、浦科特、intel等.它们的产品基本都拥有优秀的GC回收机制,s.m.a.r.t、TRIM、ECC纠错等,而今大厂们的sata产品价格也十分亲民,为了数据安全,选择大厂还是十分有必要的。拥有5年质保的厂商有惠普(然而惠普喜欢使用白片,不是很推荐)、威刚(同样喜欢使用白片)、三星、浦科特、intel等。


所以,采用sm2259方案的intel 545s,和采用自家主控的三星860evo,以及采用sm2258方案的浦科特M8V等都是不错选择,当仓库盘再合适不过了,而系统盘则建议使用NVME。


文章综合自网络



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