怎么选购SSD固态硬盘?什么是SSD固态硬盘?

2023-05-14 18:09:16来源:城市财经网

怎么选购SSD固态硬盘?SSD固态硬盘简单就是多个闪存芯片,在一个主控的支持下组成的超级磁盘阵列。晶圆的...

怎么选购SSD固态硬盘?

SSD固态硬盘简单就是多个闪存芯片,在一个主控的支持下组成的超级磁盘阵列。晶圆的稀缺,导致SSD价格持续走高。市面上大品牌SSD太贵,小品牌SSD太乱。一些小厂的SSD存在着以次充好,虚假宣传。品质差的SSD轻则掉速,掉盘,重则变砖。面对乱象纷呈,花样百出的SSD市场,我们如何去选择一款好的中低端SSD呢?其实, SSD 固态硬盘选购 时最重要的就是挑选闪存和主控。下面小编就给大家做个简单的介绍,以方便 SSD 固态硬盘选购 中对SSD不太了解的朋友。

SSD的概念和构成

SSD,是Solid State Drives的缩写,简称固态硬盘。SSD是由FLASH芯片、DRAM芯片组成。它实际上是一个NAND FLASH闪存的阵列,这个阵列在主控的管理、调节下发挥高效的读写、储存作用。它的基本构成部分为:闪存、主控、固件、缓存。SSD是HDD机械硬盘的继任者。

既然是SSD是由四大重要部分组成,为何我们单讲主控和闪存呢?对于个人消费级SSD,固件一般都是和主控配套的。再来说缓存,缓存只是SSD的一个暂存区。电脑快,硬盘慢,所以需要个缓存区。好的缓存是SLC,当然不好的就MLC、TLC了。一般SSD都有缓存,512M、1G的缓存是常见的。一般知名的厂家都不会连这点容量的缓存也省了,或者滥竽充数的。一般正规的SSD采用SLC,用MLC和TLC作缓存的小厂,真的会没有朋友的。 因此,ssd固态硬盘选购主要说的就是主控和闪存这两大重点。

一、SSD固态硬盘选购时的两大要点——NAND FLASH闪存

SSD的NAND FLASH闪存,它是整个SSD的主体、躯干、血肉,是SSD读写的介质。闪存的好坏,决定了SSD的读写性能和使用寿命。

1、现在主流的闪存分为2D NAND和3D NAND。

①、2D NAND:SLC、MLC、TLC。

②、3D NAND:3D MLC NAND、3D TLC NAND。

说到主流的闪存,当然我们要先说一下非主流的。eSLC、eMLC、eTLC就是非主流闪存,其实它们和SLC、MLC、TLC本质是一样的,之所以加了个“e”,是因为它们是在各自类型的晶圆里精选的,并且还通过了更多更严格的测试。它们的特点是读写和同类差别不大,但是寿命更有保证,价格更贵。eSLC、eMLC一般用于服务器SSD,这么贵的成本给消费级,是没有可能的。eTLC倒是可以用于消费级SSD,但是随着3D NAND的到来,3D TLC NAND完爆eTLC,所以eTLC也变得食之无味了。

总之,请大家记住了,加e的非主流闪存,切勿上车,在选择SSD上,一定要注意了。

2、2D NAND作为现在主流的NAND,我们有必要先来简单的了解一下SLC、MLC、TLC。

上图是闪存结构,SLC和MLC、TLC的结构是相同的,只是充电值位数不同,储存密度不同。

①SLC 是Single-Level Cell的简写,即1bit/cell,1个储存单元,单层式储存,2个充电值。电荷充电,简单、扎实、快捷。SLC读写速度快,寿命长,价格贵。SLC因为太昂贵,一般用于工控级别的SSD,或者用于做SSD缓存。很少用SLC作闪存的个人消费等级的SSD,太奢侈了。

②MLC,2bit/cell,2储存单元,4个充电值。储存密度更高,成本更低,速度比SLC慢,寿命比SLC短。

③TLC,3bit/cell,3个储存,8个充电值。储存密度比MLC高约1.5倍,成本比MLC更低,速度,寿命比MLC更差。

我们不难看出,对于2D NAND来说,充电值越多,储存密度越大,寿命就越差,读写速度就越差。而且储存密度大,还可能导致容易写入集中,写入放大,甚至绝缘击穿造成坏块或写入错误。所以闪存的好坏是决定SSD性能基本的,最重要的因素。

随着电脑和手机等行业对闪存颗粒的需求日益增大,市场闪存颗粒出现短缺,闪存价格上涨。为了降低产品成本,3D NAND来了。降低成本是3D NAND的主要目的。所以,3D SLC NAND对于消费级市场没什么必要,3D MLC NAND也很稀少,市面上基本以3D TLC NAND为主。

以前的2D NAND晶圆结构是平面的,3D NAND是一个立体堆栈的多层的结构,这使得3D NAND拥有了更加高的储存密度。因此3D NAND的成本就降低了。另外3D NAND堆栈的寿命也大大超过了同类型的2D NAND。比如说3D TLC NAND寿命就比TLC长,甚至达到了MLC的水平。而且,3D TLC NAND在速度性能上也略比TLC有优势。但是要说3D TLC NAND的读写速度超过MLC,那是无稽之谈。记住,3D NAND的目的,是降低成本,和有利于造更大容量的SSD。

综上所述的市面上的主流闪存,大概是MLC、TLC、3D TLC NAND。在性能上我们基本上可以给它们排个序:MLC>3D TLC>TLC。当然这是理论上来说。

3、晶圆颗粒有“原片”、“白片”、“黑片”之分

①原片:品质,合格率都过关,经过原厂严格检测,封装才出厂,都打着原厂LOGO。原片,好但是贵,用于高端产品当中,供不应求,量少,难得。

②白片:白片就是封装后的原片中再检测到有瑕疵的颗粒,然后淘汰下来的,也是有厂家信息的。而SSD厂家即使重新打LOGO,也会保留其原厂的重要信息。其实白片并不可怕,只是稍有瑕疵。白片在个人消费中低端产品市场相当普遍,性价比比较高。

③黑片:黑片是原料阶段就彻底淘汰的晶圆。

那如何区分原片、白片、黑片呢?

一般原片和白片都是可以通过物料号在官网上查询到的,而黑片则是无法可查。这些性质恶劣的黑片到底流向何方?一个可能是做了U盘;也有可能,一些小厂把黑片打上LOGO做了SSD。虽然我们选SSD的时候,无法知道厂家宣传的闪存颗粒是否属实。但是在使用一段时间后,我们完全可以拆开SSD验证一番。或者用SSD-Z,如果有问题,可以进行维权。但是注意了,想保修就不要轻易拆开SSD最好用SSDZ。

二、SSD固态硬盘选购时的两大要点——主控

1、SSD的重要性

SSD就相当于一个RAIDO的NAND阵列,主控芯片是固态硬盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。主控提供数据处理能力、算法,管理着TRIM、GC(垃圾回收)、磨损平衡、NCQ等等功能。

我们来通过SSD原理说说主控的具体作用。我们可以把SSD的内部储存想象成一张表格。SSD的写入并非从头到尾依次写的,而是杂乱无章的,东一榔头西一棒子。刚开始这样还蛮快的,因为SSD空白很多。但是随着写入的增多,主控不仅要去为需要写入的数据找到空白位置,而且还要把无效的数据标记出来交给GC来垃圾回收。因为SSD的读写是通过电荷实现的,无法覆盖,不像磁盘HDD。如果SSD主控运算差,效率低下,那么读、擦、写就都很慢,而且会造成SSD空间浪费,写入集中,写入放大等等问题。另外主控问题,还可能导致SSD掉速,掉盘,变砖。

2、主流的SSD主控

①SSD主控

SSD除了Marvell、慧荣SMI、群联(PHISON)、SF(SANDFORCE)、JMF这些公开的主控外,还有一类是SSD厂家自己研发的封闭的主控。像INTEL、三星、东芝都有自己的主控,而且都只用于自己的SSD产品,主控不对外销售。这样的主控,能见度很低,比如说三星从不对外公开它主控的详细参数信息。所以好坏,只能看厂家能力和良心了。

总得来说,现在可供选择的三大主力SSD主控是:马牌,慧荣,群联。马牌是第一阵营,高端。慧荣和群联是第二阵营,中低端。

②市场上的中端SSD的几种闪存、主控组合。

1.马牌+3D TLC NAND(中端)

2.马牌+TLC(低端)

一些中低端SSD,针对“唯主控论玩家”,采取了马牌配TLC NAND,做SSD。用马牌做中低端,你得看看它是大厂还是小厂。因为厂家得自己开发固件,成本和难度都很高。小厂这样做的话,其中必有猫腻。尤其马牌加TLC,低端SSD,根本不需要去看。低端用马牌,是不可能的事儿,所以一定要谨慎。

3.慧荣SMI+TLC(低端)

4.慧荣SMI+3D TLC NAND(中端)

5.慧荣SMI+MLC(中端)

这三个组合的SSD性价比非常高,性能稳定。慧荣SMI加3D TLC NAND一般用在入门级NVME SSD。慧荣SMI加MLC的SSD在速度和安全性上都是非常优秀的。

6.群联PHISON+TLC(低端)

7.群联PHISON+MLC(中端)

用群联主控的中低端SSD完全是冲着成本低廉去的。大多为群联加TLC的SSD,即使群联加MLC的SSD也不咋地!

当然不同的主控版本性能不同。马牌一样也有低端的。我们上面的说法是建立在这些主控的整体水平上的。只是一个大概的印象和认识,仅供参考,切勿当真。

好的主控和好的闪存配合SSD的性能才会得到更多发挥。总之, SSD 固态硬盘选购时,第一要看闪存;第二,要看主控。毕竟中低端产品,厂家要节约成本,如果我们单看任何一方面都有可能被忽悠了。

SSD固态硬盘简单就是多个闪存芯片,在一个主控的支持下组成的超级磁盘阵列。晶圆的稀缺,导致SSD价格持续走高。市面上大品牌SSD太贵,小品牌SSD太乱。一些小厂的SSD存在着以次充好,虚假宣传。品质差的SSD轻则掉速,掉盘,重则变砖。面对乱象纷呈,花样百出的SSD市场,我们如何去选择一款好的中低端SSD呢?其实, SSD 固态硬盘选购 时最重要的就是挑选闪存和主控。下面小编就给大家做个简单的介绍,以方便 SSD 固态硬盘选购 中对SSD不太了解的朋友。

SSD的概念和构成

SSD,是Solid State Drives的缩写,简称固态硬盘。SSD是由FLASH芯片、DRAM芯片组成。它实际上是一个NAND FLASH闪存的阵列,这个阵列在主控的管理、调节下发挥高效的读写、储存作用。它的基本构成部分为:闪存、主控、固件、缓存。SSD是HDD机械硬盘的继任者。

既然是SSD是由四大重要部分组成,为何我们单讲主控和闪存呢?对于个人消费级SSD,固件一般都是和主控配套的。再来说缓存,缓存只是SSD的一个暂存区。电脑快,硬盘慢,所以需要个缓存区。好的缓存是SLC,当然不好的就MLC、TLC了。一般SSD都有缓存,512M、1G的缓存是常见的。一般知名的厂家都不会连这点容量的缓存也省了,或者滥竽充数的。一般正规的SSD采用SLC,用MLC和TLC作缓存的小厂,真的会没有朋友的。 因此,ssd固态硬盘选购主要说的就是主控和闪存这两大重点。

一、SSD固态硬盘选购时的两大要点——NAND FLASH闪存

SSD的NAND FLASH闪存,它是整个SSD的主体、躯干、血肉,是SSD读写的介质。闪存的好坏,决定了SSD的读写性能和使用寿命。

1、现在主流的闪存分为2D NAND和3D NAND。

①、2D NAND:SLC、MLC、TLC。

②、3D NAND:3D MLC NAND、3D TLC NAND。

说到主流的闪存,当然我们要先说一下非主流的。eSLC、eMLC、eTLC就是非主流闪存,其实它们和SLC、MLC、TLC本质是一样的,之所以加了个“e”,是因为它们是在各自类型的晶圆里精选的,并且还通过了更多更严格的测试。它们的特点是读写和同类差别不大,但是寿命更有保证,价格更贵。eSLC、eMLC一般用于服务器SSD,这么贵的成本给消费级,是没有可能的。eTLC倒是可以用于消费级SSD,但是随着3D NAND的到来,3D TLC NAND完爆eTLC,所以eTLC也变得食之无味了。

总之,请大家记住了,加e的非主流闪存,切勿上车,在选择SSD上,一定要注意了。

2、2D NAND作为现在主流的NAND,我们有必要先来简单的了解一下SLC、MLC、TLC。

上图是闪存结构,SLC和MLC、TLC的结构是相同的,只是充电值位数不同,储存密度不同。

①SLC 是Single-Level Cell的简写,即1bit/cell,1个储存单元,单层式储存,2个充电值。电荷充电,简单、扎实、快捷。SLC读写速度快,寿命长,价格贵。SLC因为太昂贵,一般用于工控级别的SSD,或者用于做SSD缓存。很少用SLC作闪存的个人消费等级的SSD,太奢侈了。

②MLC,2bit/cell,2储存单元,4个充电值。储存密度更高,成本更低,速度比SLC慢,寿命比SLC短。

③TLC,3bit/cell,3个储存,8个充电值。储存密度比MLC高约1.5倍,成本比MLC更低,速度,寿命比MLC更差。

我们不难看出,对于2D NAND来说,充电值越多,储存密度越大,寿命就越差,读写速度就越差。而且储存密度大,还可能导致容易写入集中,写入放大,甚至绝缘击穿造成坏块或写入错误。所以闪存的好坏是决定SSD性能基本的,最重要的因素。

随着电脑和手机等行业对闪存颗粒的需求日益增大,市场闪存颗粒出现短缺,闪存价格上涨。为了降低产品成本,3D NAND来了。降低成本是3D NAND的主要目的。所以,3D SLC NAND对于消费级市场没什么必要,3D MLC NAND也很稀少,市面上基本以3D TLC NAND为主。

以前的2D NAND晶圆结构是平面的,3D NAND是一个立体堆栈的多层的结构,这使得3D NAND拥有了更加高的储存密度。因此3D NAND的成本就降低了。另外3D NAND堆栈的寿命也大大超过了同类型的2D NAND。比如说3D TLC NAND寿命就比TLC长,甚至达到了MLC的水平。而且,3D TLC NAND在速度性能上也略比TLC有优势。但是要说3D TLC NAND的读写速度超过MLC,那是无稽之谈。记住,3D NAND的目的,是降低成本,和有利于造更大容量的SSD。

综上所述的市面上的主流闪存,大概是MLC、TLC、3D TLC NAND。在性能上我们基本上可以给它们排个序:MLC>3D TLC>TLC。当然这是理论上来说。

3、晶圆颗粒有“原片”、“白片”、“黑片”之分

①原片:品质,合格率都过关,经过原厂严格检测,封装才出厂,都打着原厂LOGO。原片,好但是贵,用于高端产品当中,供不应求,量少,难得。

②白片:白片就是封装后的原片中再检测到有瑕疵的颗粒,然后淘汰下来的,也是有厂家信息的。而SSD厂家即使重新打LOGO,也会保留其原厂的重要信息。其实白片并不可怕,只是稍有瑕疵。白片在个人消费中低端产品市场相当普遍,性价比比较高。

③黑片:黑片是原料阶段就彻底淘汰的晶圆。

那如何区分原片、白片、黑片呢?

一般原片和白片都是可以通过物料号在官网上查询到的,而黑片则是无法可查。这些性质恶劣的黑片到底流向何方?一个可能是做了U盘;也有可能,一些小厂把黑片打上LOGO做了SSD。虽然我们选SSD的时候,无法知道厂家宣传的闪存颗粒是否属实。但是在使用一段时间后,我们完全可以拆开SSD验证一番。或者用SSD-Z,如果有问题,可以进行维权。但是注意了,想保修就不要轻易拆开SSD最好用SSDZ。

二、SSD固态硬盘选购时的两大要点——主控

1、SSD的重要性

SSD就相当于一个RAIDO的NAND阵列,主控芯片是固态硬盘的大脑,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。主控提供数据处理能力、算法,管理着TRIM、GC(垃圾回收)、磨损平衡、NCQ等等功能。

我们来通过SSD原理说说主控的具体作用。我们可以把SSD的内部储存想象成一张表格。SSD的写入并非从头到尾依次写的,而是杂乱无章的,东一榔头西一棒子。刚开始这样还蛮快的,因为SSD空白很多。但是随着写入的增多,主控不仅要去为需要写入的数据找到空白位置,而且还要把无效的数据标记出来交给GC来垃圾回收。因为SSD的读写是通过电荷实现的,无法覆盖,不像磁盘HDD。如果SSD主控运算差,效率低下,那么读、擦、写就都很慢,而且会造成SSD空间浪费,写入集中,写入放大等等问题。另外主控问题,还可能导致SSD掉速,掉盘,变砖。

2、主流的SSD主控

①SSD主控

SSD除了Marvell、慧荣SMI、群联(PHISON)、SF(SANDFORCE)、JMF这些公开的主控外,还有一类是SSD厂家自己研发的封闭的主控。像INTEL、三星、东芝都有自己的主控,而且都只用于自己的SSD产品,主控不对外销售。这样的主控,能见度很低,比如说三星从不对外公开它主控的详细参数信息。所以好坏,只能看厂家能力和良心了。

总得来说,现在可供选择的三大主力SSD主控是:马牌,慧荣,群联。马牌是第一阵营,高端。慧荣和群联是第二阵营,中低端。

②市场上的中端SSD的几种闪存、主控组合。

1.马牌+3D TLC NAND(中端)

2.马牌+TLC(低端)

一些中低端SSD,针对“唯主控论玩家”,采取了马牌配TLC NAND,做SSD。用马牌做中低端,你得看看它是大厂还是小厂。因为厂家得自己开发固件,成本和难度都很高。小厂这样做的话,其中必有猫腻。尤其马牌加TLC,低端SSD,根本不需要去看。低端用马牌,是不可能的事儿,所以一定要谨慎。

3.慧荣SMI+TLC(低端)

4.慧荣SMI+3D TLC NAND(中端)

5.慧荣SMI+MLC(中端)

这三个组合的SSD性价比非常高,性能稳定。慧荣SMI加3D TLC NAND一般用在入门级NVME SSD。慧荣SMI加MLC的SSD在速度和安全性上都是非常优秀的。

6.群联PHISON+TLC(低端)

7.群联PHISON+MLC(中端)

用群联主控的中低端SSD完全是冲着成本低廉去的。大多为群联加TLC的SSD,即使群联加MLC的SSD也不咋地!

当然不同的主控版本性能不同。马牌一样也有低端的。我们上面的说法是建立在这些主控的整体水平上的。只是一个大概的印象和认识,仅供参考,切勿当真。

好的主控和好的闪存配合SSD的性能才会得到更多发挥。总之, SSD 固态硬盘选购时,第一要看闪存;第二,要看主控。毕竟中低端产品,厂家要节约成本,如果我们单看任何一方面都有可能被忽悠了。

什么是SSD固态硬盘?

固态硬盘(Solid State Drive),简称固盘,英文SSD。是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)以及缓存单元组成。区别于机械硬盘由磁盘、磁头等机械部件构成,整个固态硬盘结构无机械装置,全部是由电子芯片及电路板组成。

根据固态硬盘的定义,我们可以知道固态硬盘的内部结构,其实就是由三大部分:主控芯片、闪存颗粒、缓存单元构成。

固态硬盘的大脑:主控芯片

正如同CPU之于PC一样,主控芯片其实也和CPU一样,是整个SSD固态硬盘的核心器件,其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口。

不同的主控之间能力相差非常大,在数据处理能力、算法上,对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致固态硬盘产品在性能上产生很大的差距。

当前主流的主控芯片厂商有 marvell 迈威(俗称“马牌”)、SandForce、siliconmotion慧荣、phison群联、jmicron智微等。而这几大主控厂商,又都有着自己的相应特点,应用于不同层级的固态产品。

核心器件:闪存颗粒单元

作为硬盘,存储单元绝对是核心器件。在固态硬盘里面,闪存颗粒则替代了机械磁盘成为了存储单元。

闪存(Flash Memory)本质上是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。

在固态硬盘中,NAND闪存因其具有非易失性存储的特性,即断电后仍能保存数据,被大范围运用。

根据NAND闪存中电子单元密度的差异,又可以分为SLC(单层次存储单元)、MLC(双层存储单元)以及TLC(三层存储单元),此三种存储单元在寿命以及造价上有着明显的区别。

SLC(单层式存储),单层电子结构,写入数据时电压变化区间小,寿命长,读写次数在10万次以上,造价高,多用于企业级高端产品。

MLC(多层式存储),使用高低电压的而不同构建的双层电子结构,寿命长,造价可接受,多用民用高端产品,读写次数在5000左右。

TLC(三层式存储),是MLC闪存延伸,TLC达到3bit/cell。存储密度最高,容量是MLC的1.5倍。 造价成本最低, 使命寿命低,读写次数在1000~2000左右,是当下主流厂商首选闪存颗粒。

当前,固态硬盘市场中,主流的闪存颗粒厂商主要有toshiba东芝、samsung三星、Intel英特尔、micron美光、skhynix海力士、sandisk闪迪等。

由于闪存颗粒是固态硬盘中的核心器件,也是主要的存储单元,因而它的制造成本占据了整个产品的70%以上的比重,极端一点说,选择固态硬盘实际上就是在选择闪存颗粒。

锦上添花:缓存芯片

缓存芯片,是固态硬盘三大件中,最容易被人忽视的一块,也是厂商最不愿意投入的一块。和主控芯片、闪存颗粒相比,缓存芯片的作用确实没有那么明显,在用户群体的认知度也没有那么深入,相应的就无法以此为噱头进行鼓吹。

实际上,缓存芯片的存在意义还是有的,特别是在进行常用文件的随机性读写上,以及碎片文件的快速读写上。由于固态硬盘内部的写入机制,导致固态硬盘在读写小文件和常用文件时,会不断将数据整块的写入缓存,进而导出到闪存颗粒,这个过程需要大量缓存维系。特别是在进行大数量级的碎片文件的读写进程,缓存的作用更是明显,直接影响运行速度和写入次数甚至闪存颗粒的寿命。这也解释了为什么没有缓存芯片的固态硬盘在用了一段时间后,开始掉速。

当前,缓存芯片市场规模不算太大,主流的厂商基本也集中在南亚、三星、金士顿等。根据最新消息,无外置缓存的固态硬盘产品将于不久后问世,虽然很早之前就有诸如sandforce2281 自带缓存主控产品,但是市场反响却差强人意,不知道最新的无外置缓存的固态硬盘的表现如何,也请大家拭目以待。

总结:主控芯片、闪存颗粒、缓存芯片,这三者有机的结合在一块PCB板上,构成了SSD固态硬盘的整体形态。我们在选购SSD固态硬盘或是评价SSD固态硬盘的时候,可以从这三者出发,进行产品性能的预估,避免被有些商贩鼓吹的高速读写,蒙蔽双眼。

关键词: 怎么选购SSD固态硬盘 什么是SSD固态硬

责任编辑:hnmd004