02.26 TLC SSD秒變SLC?!這事兒靠譜嗎

SLC、MLC、TLC、QLC、PLC……NAND閃存一路發展下來,存儲密度和容量越來越大,但是性能、可靠性、壽命卻是越來越差,為了保證正常使用就不得不加入各種輔助技能。每一次存儲顆粒技術變革時,總讓人們憂心存儲壽命,畢竟這和數據存儲息息相關,可不同硬件規格的閃存真的有可能轉換嗎?這事兒怎麼感覺和X戰警逆轉未來的感覺有些相似……

TLC SSD秒變SLC

如今的TLC SSD,大多數都支持Pseudo-SLC緩存加速,也就是將一部分容量模擬成SLC來換取高性能,但問題就是一旦緩存容量用完,瞬間就會被打回原形。

近日,存儲廠商敏博(MEMXPRO)發佈了一款非常特殊的PC32 SSD,將整個硬盤的TLC都模擬成了SLC!

硬派学堂 | TLC SSD秒变SLC?!这事儿靠谱吗

這款硬盤配備的是美光B17A 64層堆疊3D TLC閃存顆粒,原本標稱P/E編程擦寫循環就有10000次,遠超普通TLC,而在全盤SLC模式下更是提高到了40000次,甚至元元超過了MLC和工業級TLC。

當然,TLC每個單元存儲三個比特,SLC則是單個比特,模擬後容量就很小了,最少僅僅80GB,最多也不過320GB,不過敏博表示,有需求的話也可以做更大容量的。

同時為了進一步確保穩定性、延長壽命,PCB都是單面分佈主控和閃存顆粒,另一面有特殊的保護性塗層,-40℃到85℃的工業級溫度範圍內均可正常工作。

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2.5寸SATA 6Gbps、M.2 2280 PCIe 3.0 x4兩種形態,慧榮SM2262EN主控,最高持續讀寫性能3250MB/s、2980MB/s,而且是全盤容量都可以跑出這個速度。

不太新鮮的技術

對於非存儲愛好者而言,這樣的模擬聽上去非常新鮮,可實際上,這並非開創性的。

早在2018年三星860 EVO固態盤初亮相時,就宣稱三星將集成新的TurboWrite(加速寫入)功能,可以在固態盤上調用12~72GB不等的空間模擬SLC。

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實際上,以慧榮為代表的主控廠商,研究模擬SLC也非常久了,在2017年左右非常火爆的SMI2258、SM2254都提供了一個名為“SLC Cache”的功能。

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SM2254G和2258一樣,最大的特點是支持Direct to TLC和SLC Caching的算法,通過彈性調整SLC Cache的大小可以提供更多容量的寫入不掉速,說白了,以TLC而言,因為須以3bit模擬成1bit的SLC,因此SLC Cache快取空間最大可設定為33%的總容量,在全盤測試中可以保證更長的時間寫入是運行在SLC高速模式下。但為了運作穩定,但是實際上基本沒廠家去這麼做,現在TLC也很貴。

然而,當年就有不少玩家表示,相對於看不見的壽命,模擬完以後的掉速非常可怕。“寫完13GB(模擬出來的)SLC Cache 後,速度直接掉到30MB/s!”

如果說SSD僅能跑出這樣的速度,那我們買SSD來做什麼?不少玩家更找出了關閉SLC Cache功能的辦法。

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目前市場上大多便宜的SSD都在做SLC Cache,不外乎是提高寫入爆發速度,減少編程複雜度這2點。

因為SLC的寫入速度比MLC顆粒高非常多,只要把MLC當成SLC那樣操作,就能夠把MLC顆粒提升到SLC的寫入速度,但是由於容量也會隨之翻倍消耗,當可用空閒空間用完後,持續寫入速度會表現的比MLC還要低。如今的SSD大多受限於SATA 6Gb/s的接口帶寬,為了把低容量的型號寫入性能提升到500MB/s以上的速度,就需要依靠SLC Cache的爆發力實現,還能美名其曰是提升用戶體驗,其實廠商沒明說這不過就是給屌絲們充高富帥而已,在SSD普及的道路上,低價SSD擁有最多的用戶群體。

當然,隨著技術的進步,或許SLC Cache不再掉速,或許模擬還能大規模的走下去,事實上,相比模擬SLC,人們還是更關注顆粒的真實壽命和性能。

即將成為主流的QLC、PLC顆粒

不同類型的SSD閃存顆粒主要的區別在哪裡?壽命、成本,前者往往是新一代SSD普及過程中備受爭議的。

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當然,上面這個數據只是理論上的,畢竟每一種顆粒的技術都在不斷進步,其壽命和性能也是可以升級的,不過在人們厭倦TLC的同時,未來的存儲市場,恐怕是QLC、PLC顆粒的天下。

目前大部分小夥伴還是十分抗拒QLC SSD的,覺得它並不可靠。

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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的寫入壽命足夠正常玩家使用56年。至於100TB的QLC SSD…….

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2TB甚至更多的時候,就不必太在意他到底是用的TLC,還是QLC,放心使用就行了。

可在人們還未完全對QLC顆粒放心的時候,PLC已經拍馬殺到。

目前PLC閃存並沒有什麼實際的規格參數與性能體現,不過從如今QLC的情況來看,PLC閃存的情況也不會好到哪裡去。目前市場上銷售的QLC SSD的產品性能指標看起來很不錯,可一旦將外置緩存與SLC緩存寫爆,QLC閃存的原始寫入性能實際上連100MB/s都不到,這比HDD硬盤都不如,唯一的優點就是其隨機讀寫性能依然秒殺HDD。

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與QLC閃存相比,PLC閃存可以幫助廠商降低25%左右的成本,這意味PLC SSD的價格將進一步向HDD價格靠攏。同時,PLC閃存可以讓SSD的容量上限再次提高,像如今QLC SSD在消費級市場最大容量也就4TB而已,而PLC閃存的到來,將會推動SSD的容量邁向8TB、16TB的方向。這些因素都將有利於SSD進一步取代HDD。當然,前提是PLC閃存擦寫次數不會少到使用兩三年就壽終正寢。

此外,除了PC、手機等主流閃存應用市場外,穿戴設備設備領域也有望成為PLC閃存的主戰場。各種穿戴設備都得配備一些存儲數據用的ROM,它速度可能不需要有多快,而且也不需要頻繁擦寫,可能一天也就幾MB的數據擦寫而已,而PLC閃存顯然已經能滿足這些需求。

好了,今天小獅子同大家的分享就到這裡了,咱們八卦了一些主流SSD知識以外的冷門知識點,希望大家還喜歡,對於SSD未來有什麼想說的、想聊的,歡迎大家留言哦!


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