楠木軒

2020 SSD 固態硬碟超全選購指南之一

由 公羊淑軍 釋出於 科技

  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:固態硬碟的介面型別

  對於一些對計算機硬體不太瞭解的朋友來講,固態硬碟中的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)介面的舊式硬碟,因採用序列方式傳輸資料而得名。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介面的固態硬碟使用的標準,這個介面需要一根線與主機板連線。

圖片來自維基百科

  SATA標準也是戰場上的老兵了,如果您是打算組裝一臺新電腦,那麼就沒有必要選用SATA介面的固態硬碟了,現在更為快速的介面為PCIE,等會兒我們會說到。

採用標準SATA介面的三星860EVO固態硬碟,圖片來自三星官網

  2.mSATA

  SATA介面在21世紀誕生之初相比與老舊的IDE介面真是小到不知道哪裡去了,但是進入2010年後,英特爾提出了超級本的概念,這個介面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釋出了,mSATA固態硬碟形似mini PCI-E擴充套件卡,體積大幅度縮小。

mSATA和2.5英寸機械硬碟的對比,圖片來自維基百科

  非常遺憾的是,mSATA介面在速率上相對於SATA3沒有任何區別,現在市面上已經買不到全新的mSATA介面的硬碟了,大家不用考慮,只是要特別注意mSATA和M.2固態硬碟的區別不要買混了。大部分mSATA會相較於M.2寬一些。

  3.M.2介面(SATA匯流排)

  顧名思義,這種介面是採用了M.2介面,但是走的通道是南橋的SATA匯流排,可以這麼說,速度還是SATA的速度,但是採用了M.2的外觀,可以說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匯流排版)和東芝的Q200EX(M.2版本)。

256G的SATA匯流排三星860EVO

  這裡教大家一個辨認M.2 SATA協議和NVME協議固態硬碟的小技巧

  一般SATA協議採用的是B M key形式,就是介面上有兩處中斷的地方

圖片來自https://blog.csdn.net/shuai0845/article/details/98330290

走SATA協議的M.2固態硬碟,圖片來自三星官網

  而走nvme協議的固態硬碟會連著M key一起使用,就只有一處中斷的地方了

走PCIe3.0 x4 的nvme協議固態,圖片來自三星官網

  4.NVME固態硬碟

  在SSD誕生後的一大段日子裡,民用固態硬碟的市場都被SATA所佔據,但是SATA有一個非常明顯的缺點,那就是對於固態硬碟來講,SATA介面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碟的速度達到一個新的高度,於是乎, Intel在2009年開始著手尋找SATA的替代方案。SATA作為序列介面,採用AHCI規範,其已經成為制約SSD速度的瓶頸。AHCI只有1個命令佇列,佇列深度32.而NVMe可以有65535個命令佇列,每個佇列都可以深達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的效能,PCIe3.0 x4的頻寬是32Gb/s,而從SATA介面僅僅為6Gb/s,理論效能直接提升了5倍之多。但是,這裡注意了!!!

  不是每一塊採用NVME協議的固態硬碟都能達到相傳的PCIe3.0 x4的速度,有一大批的固態硬碟只能達到PCIe3.0 x2的速度,大部分效能會弱於x4介面的固態硬碟,但是強於SATA介面,產品有東芝的RC500和RC100,金士頓A1000,威剛 XPG SX6000 ,西部資料的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。

PCIe x2介面的東芝RC500

PCIe x4介面的愷俠XG6(東芝儲存獨立後的品牌)

  第二部分:固態硬碟的主控

  主控是SSD非常重要的一部分,相當於固態硬碟的大腦,這腦子好不好使直接決定了SSD的順序讀寫,隨機讀寫效能,並且SSD 的壽命也與主控的設計有著非常緊密的關係。現在主流的主控廠商有慧榮(SMI),群聯,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效能就差不多,這實在是太片面了,決定效能的還有每個廠商採用的不同顆粒質量和不同的主控韌體。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就可以說明。

第一塊是採用SMI主控的英睿達MX500

第二款是採用Marvell主控的英睿達MX300

  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。 裡面確實有產品比較差的比如群聯Phison主控,群聯第一次被廣大DIYer所熟知是因為他的隨身碟主控,而隨著SSD的發展和普及,越來越多的SSD廠商採用群聯的SSD主控,比如東芝Tr200也是定製的群聯主控。

  第三部分:固態硬碟的顆粒

  單層單元(Single Level Cell,簡稱SLC)

  單層單元快閃記憶體俗稱SLC,這種型別的快閃記憶體在讀寫資料時具有最為精確,並且還具有持續最長的資料讀寫壽命的優點。SLC擦寫壽命約在9萬到10萬次之間。這種型別的快閃記憶體由於其使用壽命,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快閃記憶體晶片規格。

  與任何其他型別的快閃記憶體相比,擦寫壽命和讀寫迴圈的週期最長。

  讀取/寫入錯誤的發生機率更小,並可在跨度更大的溫度範圍內正常執行。

  缺點:

  市場上最昂貴的NAND快閃記憶體型別。

  通常容量較小。

  建議使用物件: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快閃記憶體的成本,因為快閃記憶體作為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。現在主要留存在高階以及企業級SSD市場

  速度快

  比TLC快閃記憶體表現更加穩定。

  不如SLC快閃記憶體那般超級耐用可靠。

  建議使用物件:專業級使用者和對於耐久性有高要求的消費者。

昂貴的三星860PRO

  三層單元(Triple Level Cell,簡稱TLC)

  TLC快閃記憶體是快閃記憶體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,但是在現在主控演算法和多層堆疊的技術更迭下,現在的TLC固態硬碟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。

  較低的生產成本開啟了廉價大容量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。

  比較糟糕的快取外速度。  

  建議使用物件:絕大多數普通消費者

效能非常優秀的TLC SSD(東芝RD500)圖片來自京東

  四層單元(Quad-level cells,簡稱QLC)

  QLC每個單元可儲存4bit資料,跟TLC相比,QLC的儲存密度提高了33%。QLC不僅能經受1000次程式設計或擦寫迴圈(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,進行儲存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的效能和寫入壽命有所降低,緩外速度十分糟糕。

  建議使用物件:比較適合把QLC SSD作為資料倉庫的使用者,遊戲使用者。

採用QLC顆粒的INTEL 660P

  下面說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,也就是說英特爾,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,都打著原廠LOGO。

  Intel、鎂光、三星、海力士、東芝、閃迪(西部資料)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、隨身碟,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,工廠裡都是按照噸計算。

  這些黑片會流向哪裡呢?一些山寨SSD廠商,拿到這些SSD拆開一看,連個快閃記憶體的編碼都沒有。搜尋一下淘寶,很多這種黑心廠商,SSD賣價格非常便宜,實則絕大部分快閃記憶體用得都是黑片。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,在這裡面又有一個產業鏈,也就是晶片行業的廢品回收再利用。

  從質量上說,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,在效能與壽命的指標就比較接近原片了。

  第四部分:關於SSD的外接快取

  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?其中一個方法就是新增外接DRAM,擁有DRAM快取可以對寫入和耐久性帶來巨大的提升,目前稍微高階一點的SSD都會帶有64Mb到1G的DRAM快取。DRAM是什麼呢?簡單來說DRAM就是一塊記憶體顆粒,當你寫入資料時可以做到充當快取的作用,降低TLC帶來的效能損失,一般來講DRAM的大小大概是1MB對應1GB的分配方式。還有一種整合在主控內的快取稱為SRAM,這種快取一般容量較小,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主機記憶體緩衝。相當於SSD的主控向記憶體借了一部分空間來充當快取。該功能就出現在了東芝最新的迷你單晶片NVMe固態硬碟BG4當中。

運用了HBM技術的愷俠(東芝)BG4 SSD,圖片來自愷俠官網

  第五部分:產品推薦

  相信您看到這裡已經對固態硬碟有了一個大概的瞭解,那麼就說幾款代表性產品吧。

  高階滿血NVME SSD:

  1.三星(SAMSUNG)M.2介面(NVMe協議) 970 EVO Plus

  2.東芝(TOSHIBA)M.2介面(NVME協議) RD500系列

  3.西部資料(Western Digital)M.2介面(NVMe協議)WD_BLACK SN750

  進階級nvme:

  1.西部資料(Western Digital) M.2介面(NVMe協議)WD Blue SN550

tomshardware說這是最好的無快取SSD

  可靠的SATA SSD:

  1.英睿達(Crucial)  SATA3.0介面 MX500系列

非常優秀的SATA固態硬碟

  2.三星(SAMSUNG)SATA3.0介面 860 EVO

SATA SSD的代表

  這裡說下為什麼不推薦西部資料的藍盤SATA,這個盤本身沒什麼問題,但是西部資料的綠盤SSD實在是太噁心了,根本就不能稱作硬碟,完全就是一個大號隨身碟,這樣難免會對一些小白使用者產生困擾。

  便宜但效能過得去的SSD:

  1.東芝TR200系列

還是漲價了不少

  尾聲

  寫到這裡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的詳細效能資料,繼續帶來不同的新內容,謝謝大家閱讀。

  本文來自什麼值得買網站(www.smzdm.com)。