以前大家裝機一般的關注點都在CPU,顯卡上面,現在大家也開始關注硬盤效率了,因為win7之后,微軟的磁盤管理對SSD固態做了特別優化,裝上SSD固態硬盤之后,整機速度就會有巨大的提升,并且這兩年的固態硬盤價格一路走低,很多朋友都會選擇SSD固態硬盤,那SSD固態硬盤到底是個什么東西呢,為什么要叫固態硬盤呢,我來給大家科普下:
所謂SSD固態硬盤,是由閃存為儲存介質的,閃存這種儲存介質其實之前也很常見,我們之前經常用到的TF內存卡,U盤都是使用閃存為介質的,這種介質使得SSD固態具備一個很大的優勢,就是抗震,然后數據的讀寫由主控芯片控制,了解了構成之后,就知道SSD性能的關鍵就在于閃存和主控上面了;
目前使用的閃存都是是NADN顆粒,目前的最新技術為3D NADA,意思就是這種顆粒結構可以進行堆疊,堆疊得越多,容量也就越大了,根據NAND閃存堆疊密度的差異,又可以分為SLC(單層次存儲單元)、MLC(雙層存儲單元)以及TLC(三層存儲單元),還有現在新推出的QLC(四層存儲單元)此三種存儲單元在壽命以及造價上有著明顯的區別。
So,問題來了,SLC、MLC、TLC、QLC之區別是什么呢?我從使用壽命和價格上給大家比較。
1、單層次存儲單元SLC = Single-Level Cell,即1bit/cell,速度快并且壽命也最長,價格貴(約MLC 3倍以上的價格),大概是10萬次擦寫壽命,一般消費級市場買不到這種顆粒,很多廠商也停產了這種高端顆粒(價格太貴)。
2、雙層存儲單元MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度還可以壽命也不錯,價格也一般,約3000---1萬次擦寫壽命,消費級市場上的高端顆粒。
3、三層存儲單元TLC =Trinary-Level Cell,即3bit/cell,速度較慢壽命短,但價格便宜,約500-1千次擦寫壽命,市場上的主流顆粒,一般幾百元的SSD都是這種顆粒。
4、QLC四層存儲單元,即4bits/cell,成本最低,容量大,但壽命最短(理論可擦寫150次)目前開始進入消費級市場。
注意,每Cell單元存儲數據越多,單位面積容量也就越高,并且同時導致不同電壓狀態越多就越難控制,所以顆粒穩定性越差,壽命低,但是成本也越低,價格也就越便宜。
四種顆粒結構圖示:
說了閃存,然后是主控,固態硬盤的主控其實本質是一顆處理器,主要基于ARM架構,這和手機處理器有相似之處。也有部分硬盤廠家的主控采用CISC架構,這是PC級別的主控架構,性能也更強大。
現在目前來看,SSD固態的主控芯片的性能由制造工藝、晶體管數量、核心的數量還有頻率決定,實際上和CPU差不多。
主控具體性能表現在,一個是合理的調配數據在各個閃存芯片上的負荷,讓所有的閃存顆粒都能夠在穩定負荷下正常工作,協調和維護不同區塊顆粒的協作。
二則是需要負責整個數據中轉,連接閃存芯片和外部接口,三則是負責SSD內部的各項指令,比如trim、CG回收、磨損均衡。
可以說,一款主控芯片的好壞直接決定了固態硬盤的實際體驗和使用壽命。
由于主控芯片技術門檻較高,所以主控品牌比較少,目前主流主控品牌有慧榮、群聯、Marvell、三星。
慧榮、群聯:慧榮和群聯是兩家臺灣主控公司,其主控成本較為低廉,受到很多國產SSD的歡迎,涉及廠家包括但不限于:七彩虹、影馳、臺電、光威、銘瑄等。
Marvell:Marvell隸屬于高端系列,早期產品只用于企業級,現在應用在浦科特、閃迪、英睿達固態硬盤中。其技術實力雄厚,主控質量很穩定,但是相應的固態硬盤的價格也比較昂貴。
三星:三星主控只用在自家的SSD產品中,技術實力強悍。可以這么說,在SATA接口SSD中,三星860PRO讀寫速度最快,在NVMe固態硬盤中,三星960PRO讀寫速度最快。
瑞昱:同樣是臺系品牌,是一家新晉主控品牌,他家的網卡聲卡很常見,一般主板都會板載他家的網卡和聲卡,目前市場上用瑞昱主控的較少,七彩虹部分SSD采用瑞昱主控方案。
SSD除了自身的主控和閃存外,還有一個決定速度的外部因素,就是接口,目前的硬盤接口有和機械硬盤通用的SATA,也有M.2,還有PCI-E,還有比較少見的U.2,一般SATA是AHCI協議速度最慢,M.2有兩種,一種支持NVMe協議的速度快,一種只是AHCI協議SATA的速度,U.2和PCI-E都是支持NVMe的,速度也是最快。
下面是表格:
各種接口圖示
1、 SATA
二、M.2
三、PCI-E
四、u.2,此接口目前幾乎不應用于消費級,市面上也買不到這種類型的硬盤,所以圖片也就沒有找到。。。。
總結,目前市面上SSD固態硬盤種類繁多,因為只需要顆粒加主控集成在PCB上面,所以很多二三流廠家也可以生產,一般選擇以大廠為優先考慮,重要性為顆粒大于主控,M.2好于SATA,但很多老機器升級只能選擇SATA接口。
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