2020 SSD 固態硬盤超全選購指南之一
作者:饃光
馬上就要進入2020年的5月了,疫情期間如果你有購買SSD的打算,本篇以及後續更新的文章可能是最全的一個選購指南。
第一部分:固態硬盤的接口類型
對於一些對計算機硬件不太瞭解的朋友來講,固態硬盤中的SATA,mSATA, M.2 SATA,M.2 NVME這些不同的格式有什麼區別可能根本分不清楚,下面我將會一一介紹。
1. SATA
SATA標準全稱:Serial Advanced Technology Attachment,2000年11月由“Serial ATA Working Group”團體所制定,取代舊式PATA(Parallel ATA或舊稱IDE)接口的舊式硬盤,因採用串行方式傳輸數據而得名。現時,SATA分別有SATA 1.5Gbit/s、SATA 3Gb/s和SATA 6Gb/s三種規格。目前SATA 6Gb/s是我們市面上常見的採用SATA接口的固態硬盤使用的標準,這個接口需要一根線與主板連接。
SATA標準也是戰場上的老兵了,如果您是打算組裝一台新電腦,那麼就沒有必要選用SATA接口的固態硬盤了,現在更為快速的接口為PCIE,等會兒我們會説到。
2.mSATA
SATA接口在21世紀誕生之初相比與老舊的IDE接口真是小到不知道哪裏去了,但是進入2010年後,英特爾提出了超級本的概念,這個接口對於內部空間寸土寸金的超極本來講還是太大了。所以於2011年7月SATA3.1發佈了,mSATA固態硬盤形似mini PCI-E擴展卡,體積大幅度縮小。
非常遺憾的是,mSATA接口在速率上相對於SATA3沒有任何區別,現在市面上已經買不到全新的mSATA接口的硬盤了,大家不用考慮,只是要特別注意mSATA和M.2固態硬盤的區別不要買混了。大部分mSATA會相較於M.2寬一些。
3.M.2接口(SATA總線)
顧名思義,這種接口是採用了M.2接口,但是走的通道是南橋的SATA總線,可以這麼説,速度還是SATA的速度,但是採用了M.2的外觀,可以説是非常不推薦此類產品,因為大部分產品價格高昂,容量偏小,速度也只能達到SATA3的600M以內,是一個非常非常不划算的選擇,主流的產品有三星860evo (SATA總線版)和東芝的Q200EX(M.2版本)。
這裏教大家一個辨認M.2 SATA協議和NVME協議固態硬盤的小技巧
一般SATA協議採用的是B M key形式,就是接口上有兩處中斷的地方
而走nvme協議的固態硬盤會連着M key一起使用,就只有一處中斷的地方了
4.NVME固態硬盤
在SSD誕生後的一大段日子裏,民用固態硬盤的市場都被SATA所佔據,但是SATA有一個非常明顯的缺點,那就是對於固態硬盤來講,SATA接口已經滿足不了他們對速度的渴望了,他們需要一種更新,更強,更快的傳輸協議來讓固態硬盤的速度達到一個新的高度,於是乎, Intel在2009年開始着手尋找SATA的替代方案。SATA作為串行接口,採用AHCI規範,其已經成為制約SSD速度的瓶頸。AHCI只有1個命令隊列,隊列深度32.而NVMe可以有65535個命令隊列,每個隊列都可以深達65536個命令。NVMe也充分使用了MSI的2048箇中斷向量優勢,延遲大大減小。NVME Express協議出現了,這種協議的出現極大的提升了SSD的性能,PCIe3.0 x4的帶寬是32Gb/s,而從SATA接口僅僅為6Gb/s,理論性能直接提升了5倍之多。但是,這裏注意了!!!
不是每一塊採用NVME協議的固態硬盤都能達到相傳的PCIe3.0 x4的速度,有一大批的固態硬盤只能達到PCIe3.0 x2的速度,大部分性能會弱於x4接口的固態硬盤,但是強於SATA接口,產品有東芝的RC500和RC100,金士頓A1000,威剛 XPG SX6000 ,西部數據的SN500(非SN550)這些固態不是不能買,只是速度會低一點,平均不會突破2000Mb每秒。
第二部分:固態硬盤的主控
主控是SSD非常重要的一部分,相當於固態硬盤的大腦,這腦子好不好使直接決定了SSD的順序讀寫,隨機讀寫性能,並且SSD 的壽命也與主控的設計有着非常緊密的關係。現在主流的主控廠商有慧榮(SMI),羣聯,馬維爾,以及三星的phoenix和東芝的定製主控。首先要消除幾個錯誤的觀念。第一個就是隻要主控相同性能就差不多,這實在是太片面了,決定性能的還有每個廠商採用的不同顆粒質量和不同的主控固件。第二個錯誤就是某某品牌的主控一定就很好,這是很多人津津樂道的話題,但是這也是片面的,我用自己的兩塊英睿達SSD就可以説明。
結果一目瞭然,MX500 20G填盤下速度非常穩定,始終保持在500Mb上下,而MX300就像抽風了一樣,一上一下,速度機器不穩定,到接近10G時直接掉到了150Mb上下,所以沒有哪個品牌的主控就一定好或者一定差。 裏面確實有產品比較差的比如羣聯Phison主控,羣聯第一次被廣大DIYer所熟知是因為他的U盤主控,而隨着SSD的發展和普及,越來越多的SSD廠商採用羣聯的SSD主控,比如東芝Tr200也是定製的羣聯主控。
第三部分:固態硬盤的顆粒
單層單元(Single Level Cell,簡稱SLC)
單層單元閃存俗稱SLC,這種類型的閃存在讀寫數據時具有最為精確,並且還具有持續最長的數據讀寫壽命的優點。SLC擦寫壽命約在9萬到10萬次之間。這種類型的閃存由於其使用壽命,準確性和綜合性能,在企業市場上十分受眾。但由於儲存成本高昂。
優點:
讀寫速度最快的NAND閃存芯片規格。
與任何其他類型的閃存相比,擦寫壽命和讀寫循環的週期最長。
讀取/寫入錯誤的發生幾率更小,並可在跨度更大的温度範圍內正常運行。
缺點:
市場上最昂貴的NAND閃存類型。
通常容量較小。
建議使用對象:家用不用考慮了,基本上買不到。
多層單元(Multi Level Cell,簡稱MLC)
多層單元俗稱MLC,它的命名來源於它在SLC的1位/單元的基礎上,變成了2位/單元。這樣做的一大優勢在於大大降低了大容量儲存閃存的成本,因為閃存作為SSD的核心,其生產成本通常都會反映在SSD的價格上並最終轉嫁到消費者的身上。對於消費類SSD在前幾年SSD開始普及的階段起到了中流砥柱的作用。現在主要留存在高端以及企業級SSD市場
速度快
比TLC閃存表現更加穩定。
不如SLC閃存那般超級耐用可靠。
建議使用對象:專業級用户和對於耐久性有高要求的消費者。
三層單元(Triple Level Cell,簡稱TLC)
TLC閃存是閃存生產中最低廉的規格,其儲存達到了3位/單元,雖然高儲存密度實現了較廉價的大容量格式,但其讀寫的生命週期被極大地縮短,擦寫壽命只有短短的500~1000次,同時讀寫速度較差,但是在現在主控算法和多層堆疊的技術更迭下,現在的TLC固態硬盤已經達到了非常穩定耐用的水平,消費者可以放心的選購TLC的SSD固態。
較低的生產成本開啓了廉價大容量SSD市場。
在新技術的加持下也擁有了超快的速度
與SLC、MLC相比,TLC儲存單元的擦寫壽命要短。
比較糟糕的緩存外速度。
建議使用對象:絕大多數普通消費者
四層單元(Quad-level cells,簡稱QLC)
QLC每個單元可儲存4bit數據,跟TLC相比,QLC的儲存密度提高了33%。QLC不僅能經受1000次編程或擦寫循環(與TLC相當,甚至更好),而且容量提升了,成本也更低。
優點:QLC總成本更低,進行存儲時依靠更少驅動器來實現。此外,QLC還具有更多容量,儲存密度高,從而獲得更好的效益。
缺點:與SLC、MLC相比,QLC的性能和寫入壽命有所降低,緩外速度十分糟糕。
建議使用對象:比較適合把QLC SSD作為數據倉庫的用户,遊戲用户。
下面説一下什麼黑片白片自封片的事情,這個對於普通消費者沒有任何糾結的意義,任何一個能生產顆粒的SSD廠商都不會在自家SSD上用垃圾顆粒,也就是説英特爾,東芝,英睿達,三星這些廠商的顆粒是沒有任何問題的,但是一眾便宜的國產的SSD就要小心了。
什麼是原片?
原片,品質,合格率都過關,經過原廠嚴格檢測,封裝才出廠,都打着原廠LOGO。
Intel、鎂光、三星、海力士、東芝、閃迪(西部數據)等。
什麼是黑片:
黑片不是原廠封裝的,是下游廠商自己封裝,所以外觀看起來就很粗糙,而且往往不打標。 很多廉價的MP3、U盤,即採用黑片製作,現在也流向SSD市場。在原廠中,黑片是規定要淘汰掉,不能流入SSD市場。但是,利益的驅使,讓這些黑片從不同渠道流入市場,這種當垃圾處理掉的廢品,價格會非常低,工廠裏都是按照噸計算。
這些黑片會流向哪裏呢?一些山寨SSD廠商,拿到這些SSD拆開一看,連個閃存的編碼都沒有。搜索一下淘寶,很多這種黑心廠商,SSD賣價格非常便宜,實則絕大部分閃存用得都是黑片。這種SSD不建議大家購買,使用一段時間,各種問題,掉速比較嚴重,穩定性差,反正出問題都是大問題,足夠煩人。
那什麼又是白片:
那麼“白片”又是什麼呢? 其實 白片就是封裝後的原片中再檢測到有瑕疵的顆粒,然後淘汰下來的垃圾。 原廠的NAND中是不能有白片的。 但晶圓廠為了回收一部分製造成本,也會將未打標的顆粒白片給下游渠道,然後這些渠道再將白片上打上其他標識。
黑片與白片的區別:
黑片是在原料階段就被淘汰的部分,白片則是成品後再檢測不合格的瑕疵品。雖然有瑕疵,但不可完全浪費掉,在這裏面又有一個產業鏈,也就是晶片行業的廢品回收再利用。
從質量上説,黑片NAND是很糟糕的,因為原廠就已經給其判了死刑,只是下游廠將其縮減容量後賣出,也就是閹割,但質量還是很差,購買這種顆粒也等同於賭博。白片NAND的品質還是有一定保證,再經過篩選,在性能與壽命的指標就比較接近原片了。
第四部分:關於SSD的外置緩存
由於TLC SSD堆疊層數的問題,原生的讀取速度相較於MLC,SLC已經有較大的下降,那麼這麼來彌補呢?其中一個方法就是添加外置DRAM,擁有DRAM緩存可以對寫入和耐久性帶來巨大的提升,目前稍微高端一點的SSD都會帶有64Mb到1G的DRAM緩存。DRAM是什麼呢?簡單來説DRAM就是一塊內存顆粒,當你寫入數據時可以做到充當緩存的作用,降低TLC帶來的性能損失,一般來講DRAM的大小大概是1MB對應1GB的分配方式。還有一種集成在主控內的緩存稱為SRAM,這種緩存一般容量較小,例如DRAM-less設計的東芝TR200就只有32MB的SRAM。在NVMe協議下也給出了優秀的解決方案:——HMB主機內存緩衝。相當於SSD的主控向內存借了一部分空間來充當緩存。該功能就出現在了東芝最新的迷你單芯片NVMe固態硬盤BG4當中。
第五部分:產品推薦
相信您看到這裏已經對固態硬盤有了一個大概的瞭解,那麼就説幾款代表性產品吧。
高端滿血NVME SSD:
1.三星(SAMSUNG)M.2接口(NVMe協議) 970 EVO Plus
1.西部數據(Western Digital) M.2接口(NVMe協議)WD Blue SN550
可靠的SATA SSD:
1.英睿達(Crucial) SATA3.0接口 MX500系列
2.三星(SAMSUNG)SATA3.0接口 860 EVO
這裏説下為什麼不推薦西部數據的藍盤SATA,這個盤本身沒什麼問題,但是西部數據的綠盤SSD實在是太噁心了,根本就不能稱作硬盤,完全就是一個大號U盤,這樣難免會對一些小白用户產生困擾。
便宜但性能過得去的SSD:
1.東芝TR200系列
尾聲
寫到這裏整篇文章已經接近尾聲了,希望能夠幫到一些在挑選SSD時產生困擾的人們,如果您覺得這篇文章對您有幫助,勞駕各位動手點下贊同或者關注我,如果點贊數高的話,我會在下一期帶來各款SSD的詳細性能數據,繼續帶來不同的新內容,謝謝大家閲讀。
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