最近市場上出現(xiàn)了非常便宜的SSD產(chǎn)品,比如三星840,256GB的容量,價格只有一千元不到。經(jīng)過仔細(xì)打聽,這款產(chǎn)品使用了TLC的顆粒。TLC顆粒也能做硬盤?它們不是一直有壽命問題么?大廠也有TLC,市場又有變化了?
存儲顆粒 一二三的差別
閃存是使用晶體管存放電信號的核心部件。影響SSD性能的除了控制芯片外,就數(shù)閃存顆粒最為重要了。常見閃存顆粒分為三種:SLC、MLC和TLC。
SLC(Single Layer Cell)和MLC(Multi Leveled Cell)是目前閃存顆粒中占主流地位的產(chǎn)品。SLC的一個存儲單元中只存儲一個數(shù)據(jù)位,速度快,并且由于每次讀寫只擊穿一次晶體管氧化層,因而壽命也比較長,普遍可達(dá)10萬次以上的安全讀寫壽命,當(dāng)然它的成本也最高,一般用于企業(yè)級產(chǎn)品上。
MLC的優(yōu)勢在于它每個數(shù)據(jù)位可以存儲兩個數(shù)據(jù)。比如SLC只能存儲1和0,MLC可以存儲00、01、11、10四個數(shù)據(jù),因此MLC的存儲密度比SLC大了一倍。但是MLC相比SLC,存儲速度稍慢一些,壽命也下降到每個存儲顆粒只有1萬次的安全數(shù)據(jù)讀寫次數(shù),存儲密度提高,價格也便宜很多了。
TLC(Triple-Level Cell)將每存儲單元的數(shù)據(jù)位進(jìn)一步提升到3個,擁有三層存儲單元。在使用特殊技術(shù)建立了多個電壓位,可以一次存儲三個電壓狀態(tài)后,一個TLC單元可以存儲至少8個數(shù)據(jù),比MLC翻了一番。TLC每次讀寫要穿透三次氧化層,因此TLC顆粒的壽命下降比較嚴(yán)重,只有1000次左右的安全擦寫壽命。
TLC其實也很美
由于TLC的壽命和速度問題,因此之前很少有廠商采用TLC的顆粒制造SSD產(chǎn)品,更多用于存儲卡和U盤產(chǎn)品。不過TLC雖然存在這樣那樣的缺點,但是如果有很好的主控單元和讀寫控制,再加上不錯的平衡壽命算法,TLC的產(chǎn)品壽命和穩(wěn)定性還是有保證的。此外,由于存儲密度非常大,因此也能制造出容量更大的固態(tài)硬盤產(chǎn)品。
目前,市場上已經(jīng)有三星、浦科特兩家廠商推出了采用TLC顆粒的產(chǎn)品,它們均采用的是SATA 3.0接口設(shè)計,但速度表現(xiàn)上的確會略遜于采用MLC顆粒的產(chǎn)品。不過價格上的確是平易近人,讓更多主流用戶易于接受。
而SSD的壽命除了和顆粒本身安全讀寫次數(shù)相關(guān)外,還和平衡壽命算法相關(guān)。平衡壽命算法是指在SSD的使用過程中,通過軟件的控制,讓SSD每一個閃存顆粒、每一個讀寫單元都盡量保持水平相當(dāng)?shù)淖x寫次數(shù),這樣就能讓SSD的壽命得到最大限度的延長。在平常使用中,用戶大部分時間都是讀取數(shù)據(jù),寫入數(shù)據(jù)的機會要少得多,因此在平衡壽命算法下,SSD的使用時間還是相當(dāng)可靠的,而這就要看固態(tài)硬盤固件的設(shè)計功力和主控芯片的水準(zhǔn)了。三星S4LN021X01-8030(三星840使用)和Marvell 88SS9189(浦科特M8S使用)均是目前比較值得信賴的主控芯片。
SSD本身的顆粒安全讀寫次數(shù)并非指顆粒只能讀寫這些次數(shù),而是說超過預(yù)計的安全讀寫次數(shù)后,閃存顆粒出現(xiàn)風(fēng)險的問題會變得很大。即使某顆粒壽命將盡,SSD的控制芯片還可以關(guān)閉那些已經(jīng)明顯出現(xiàn)風(fēng)險的顆粒,繼續(xù)維持SSD的正常讀寫,因此也可以看到三星840的容量實際上是有所保留的,而東芝、三星等一線廠商采用最新制程的閃存顆粒,在品質(zhì)方面也是值得信賴的。
普及的必要選擇
目前TLC顆粒能夠同時解決價格和容量這兩個問題。雖然壽命問題一直很敏感,但隨著制程、固件、主控水平的提升,問題也有所緩解,廠商也敢于為TLC固態(tài)硬盤開出5年質(zhì)保。固態(tài)硬盤是目前消除存儲性能瓶頸最高效的途徑,而TLC顆粒的固態(tài)硬盤則是主流用戶的合理選擇。接受了TLC這種設(shè)定后,固態(tài)硬盤產(chǎn)業(yè)看上去又會變得美好一些。