QLC閃存顆粒的SSD,真的不能買嗎?

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QLC閃存顆粒的SSD,真的不能買嗎?

現有SSD市場中,QLC固態已經大量上架,這些基於QLC閃存顆粒的產品憑藉著低於1元/GB的價格吸引著消費者的眼球。然而有過TLC固態翻車經歷的電腦玩家們,面對QLC時代的到來,有種既想談戀愛,又怕受傷害的味道。那麼,面對消費者的“懷疑”、“鄙視”,QLC閃存真的是一點都不能接受嗎?


一、在“鄙視”QLC之前,請先了解QLC

QLC閃存是什麼?玩家們鄙視它又是為什麼?

SSD存儲產品有兩大重要的元器件,分別是:

主控單元,主控是SSD的大腦中樞,是對數據進行讀取、寫入的一種耗損均衡算法;

NAND閃存,NAND閃存的生產成本直接影響著SSD產品的製造成本和最終售價。按照現有技術水平,NAND閃存共有四種,從高端到入門分別是SLC→MLC→TLC→QLC。


二、NAND閃存顆粒:SLC、MLC、TLC、QLC的區別<strong>

(cell:這裡可理解為“單元”、“間隔”或“層”)

SLC

每Cell只能存放1bit數據,電壓只有0、1兩種變化。由於結構簡單,使得可擦寫壽命達到了10萬次,而單Cell讀寫速度也有35/25MB/s。

MLC

每Cell可以存放2bit數據,相同面積下可以做出2倍於SLC的容量,但是有00、01、10、11四種電壓變化,相比SLC需要更復雜的的電壓控制,加壓過程用時也變長,因此在可靠性上只有SLC的1/10。目前的MLC產品可擦寫測試通常在3000~10000次之間,讀寫速度也降到了SLC閃存1/3的樣子。

TLC

每Cell可以存放3bits數據,相同面積下,容量可以比MLC提高50%,但是卻有8種電壓變化,可靠性進一步降低,一般在300~1000次之間。單Cell讀取速度仍然有10MB/s,而寫入速度就大幅度降低,不到SLC是1/10,僅有1.5MB/s。

QLC

每Cell可以存放4bits數據,相比TLC,存儲密度又提高了33%,但是電壓變化卻有16種之多,導致可擦寫壽命僅有100~150次。單Cell的讀寫速度目前沒有廠商公開資料,預計相比TLC還要進一步降低。


三、QLC產品:小容量不推薦,大容量可入手!

由於SLC閃存超強的可靠性以及遠高於其他閃存顆粒的讀寫速度,通常被當作MLC、TLC SSD的緩存來使用。目前市面上的SSD產品,一般都集成了8~50GB的SLC閃存作為緩存。平時我們的讀寫操作都是在SLC緩存裡面進行,但是當一次性寫入的數據超過SLC緩存容量的時候,SSD的寫入性能會大幅度降低,特別是TLC顆粒的SSD產品在這種情況下,寫入速度基本降到可憐的幾十MB/s(閃存顆粒的擦除速度很慢,比寫入速度更慢,所以SLC緩存寫滿後需要一定的時間才能完全釋放供下次使用)。


雖然目前各大廠商都在積極推出QLC顆粒的SSD產品,但實際上,相對TLC顆粒,它僅能提高1/3的存儲密度,而壽命卻縮短了將近10倍!


看上去QLC閃存得到的容量擴展相比損失的使用壽命而言似乎是得不償失。但是SSD的使用壽命除了閃存顆粒的可擦寫次數之外,還有很重要的一點,就是SSD自身的容量。

(即便不進行大容量數據拷貝操作,使用電腦時,系統盤也會產生一定的寫入量。主要來自於虛擬內存、瀏覽器緩存、Windows系統使用以及運行應用程序時所產生的臨時文件等。根據每個人使用環境的不同,一般來說,每天的寫入量大概在10~50GB之間。上表的使用年限即是以每天50GB寫入量為基準計算)


MLC的使用壽命就不說了,即便128GB容量,理論上寫入壽命也能達到20年以上。

對於TLC來說,當SSD容量達到了1TB的時候,寫入壽命也遠遠超過了128GB的MLC。

但是QLC就沒這麼簡單了。由於只有100次可擦寫壽命,用QLC顆粒做出來的128GB SSD的寫入量最高只能達到13TB,重度玩家使用不到一年就報廢了。當SSD容量增加到1TB的時候,寫入量能達到102TB,重度使用下也能堅持5-6年。依此類推,10TB的QLC SSD產品的寫入壽命足夠正常玩家使用56年。至於100TB的QLC SSD...<strong>


結論:

總體來說,QLC顆粒不適合做小容量SSD產品。但是當SSD容量達到1TB、2TB甚至更多的時候,就可以入手,且不必太在意它到底是用的TLC,還是QLC,放心使用就行了。

因為生產成本和容量上的優勢,外加NAND閃存製造工藝的升級,未來消費級的大容量SSD產品,大量使用QLC顆粒的是可預見的趨勢,且這一趨勢目前正在發生中。


(延伸閱讀)

1.比閃存顆粒更重要的是主控

<strong>

很多消費者反饋,我明明買了MLC或TLC顆粒的SSD,照理說用到電腦淘汰SSD應該也沒事,為什麼剛用幾年就出現SSD讀不出資料的情況?這就要說到除了NAND閃存之外的另一個SSD重要組成部分“主控”。

SSD控制器是一種嵌入式微芯片,其功能就像CPU命令中心,發出固件算法的所有操作請求,從實際讀取和寫入數據到執行垃圾回收和耗損均衡算法等,以保證SSD的速度、整潔度,因此,主控是SSD的大腦中樞。

主控芯片和NAND閃存之間的關係,相當於電腦中CPU與機械硬盤之間的關係。雖說CPU的壽命較長,但是和磁盤相比,CPU在使用壽命上仍然有一定的侷限性。同樣主控芯片也一樣,由於SSD日常使用需要主控來控制數據的進出,大容量的數據交換對於SSD的主控來說是一次次嚴峻的考驗,因此很多時候主控會早於NAND閃存出現故障,而SSD又是一個整體,主控出了問題,自然SSD也不能正常運行,掉盤的事情也就出現。

隨著主控芯片的推陳出新,如今的SSD產品在主控上都有長足的進步,不論性能還是穩定性都大幅提升,面對日常應用沒有什麼大問題。

目前主控芯片市場大致分為三等

第一等級:三星、東芝、英特爾、SK 海力士等原廠陣營,他們具有生產 NAND Flash,以及研發控制芯片的能力,主要用於自家 SSD 產品,且基本不對外供應;

第二等級:Marvell、慧榮、群聯等主控廠商,佔據大部分非原廠的 SSD 市場;

第三等級:國內主控廠,在國家政策扶持下正在快速崛起,但與一線大廠仍有差距。


2.敏感數據多備份

無論是哪一種介質的存儲設備,數據永遠是無價的,特別是一些珍貴數據!

俗話說電腦壞了沒關係,丟失了數據就悲催。因此對於這些敏感數據來說,多備份才是硬道理。這是不論使用哪種介質的NAND存儲都需要做的事情。


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