IT之家学院:谈谈固态硬盘的二三事
今天和大家聊聊固态硬盘。
固态硬盘的三大部件:闪存、主控、缓存。本文主要讲闪存。
固态硬盘使用的闪存颗粒主要有SLC、MLC和TLC。其中,SLC价格最贵,速度最快,存储密度最小,寿命最长;TLC价格最便宜,速度最慢,存储密度最大,寿命最短;MLC介于两者之间。QLC是一种比TLC还要廉价的颗粒,但由于寿命短的可怜,还需要很长时间的改良。随着3D NAND的投产,TLC逐渐代替了MLC成为市场主流。从2016年年中开始,由于智能手机存储容量翻倍等原因导致供不应求,闪存价格一路走高,一些一线厂商只能降低产量,固态硬盘、U盘、存储卡等均大幅涨价,这就给了某些厂商可乘之机。
成本上涨的另一个原因就是制程的进步带来的良品率的降低。目前各家厂商都在努力提高新制程的良品率,相信闪存的价格未来也会得到适当的控制。
闪存颗粒由晶圆制成,晶圆是非常薄的圆形高纯度硅。搭载闪存的晶圆会被按照着要求切成许多矩形,那些不完整的,不稳定的边角料会按照废品处理掉,叫做“黑片”。合格品封装成颗粒,封装后检测不合格的叫做“白片”,也要当作废片处理。最终合格的NAND颗粒称为“原片”。目前国内没有任何一家可以自行生产闪存颗粒。
固态硬盘的成本主要集中在闪存颗粒上。一线的固态厂商基本都在使用原片,成本虽然高,但是经过严格筛选,质量过硬,自然赢得了消费者的信赖。而某些厂商出于价格的考虑,会购买废弃的白片,这已经是公开的秘密了。筛选质量较好的白片制成的固态硬盘价格比原片低得多,对于一些不愿意花太多钱的人来说诱惑很大,各种硬件论坛上关于原片和白片的争论也很多,但是,对于黑片,人们的反应很一致:垃圾就是垃圾。
毕竟需求摆在那里,一线厂商削减产量给了二三线厂商可乘之机。许多不知名的固态硬盘厂商大肆使用黑片和回收的固态硬盘,导致大量质量低劣的固态硬盘流入消费市场。在以往,黑片大多被他们用来生产U盘和存储卡,最常见的就是假冒金士顿的三无U盘,几块钱能买一大把,这些U盘的质量完全无法和真正的金士顿U盘比。黑片被这些厂商封装后,打上原厂的标志,做成固态硬盘等产品流入市场,根本就没有经过严格的检测,容量缩水,寿命奇短,专门靠华丽的广告和低廉的价格欺骗那些对此并不了解的小白。目前这已经形成了一条黑色链条,很多企业的出货量甚至超过了长期处于领先地位的一线厂商,而这上面的中国企业足足有上百家之多。
这些固态硬盘的主要流通方向是实体店、网店和OEM厂商。近年来各种互联网电脑品牌如雨后春笋般出现,这其中不乏有使用劣质零部件以降低成本,而绝大多数消费者对此并不了解,也不知道这其中的危害有多么可怕,被商家五彩斑斓的广告忽悠一通儿,就被拽上了“贼船”。
金钱有价,数据无价,购买这些劣质的固态硬盘等存储品无异于一场豪赌,因此,请看到这篇的朋友们,选择正规渠道,购买国际一线厂商的产品,切勿拿数据开玩笑。
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QLC颗粒怎么样?固态硬盘QLC、SLC、MLC、TLC颗粒区别对比知识
如今,固态硬盘的发展迅速,技术也逐步成熟,对于选购固态硬盘不再只是容量选择的那么简单,更多人群更在意的是性能与颗粒类型,而对于SSD颗粒类型,相信不少用户对QLC、SLC、MLC、TLC颗粒类型一无所知,而尤其是最新推出的搭载QLC颗粒的固态硬盘来说,不少用户称QLC颗粒不好。那么QLC颗粒怎么样?下面装机之家晓龙分享一下固态硬盘QLC、SLC、MLC、TLC颗粒区别对比知识。
固态硬盘QLC、SLC、MLC、TLC颗粒区别对比知识
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)、TLC(三层存储单元)以及最新推出的QLC(四层存储单元)。固态硬盘依靠闪存芯片来存储数据,里面存放数据最小单位叫作“Cell”,SLC每个cell可以存放1bit数据,MLC每个cell可以存放2bit数据,TLC每个cell可以存放3bit数据,而QLC可以存放4bit数据。
为了小白更好的理解其中的意义,我来举个例子,我们将芯片可以看做一张画满格子的纸张,cell相当于纸张上的一个个的格子,数据看做是一个黄豆。也就是说,SLC方案每个格子中只能放入一颗黄豆,所以存储空间较小,MLC方案每个格子可以放入两颗黄豆,TCL方案每个格子可以放入三颗黄豆,而QLC方案每个格子可以存放四个黄豆,成本不变的情况下,存储空间较大。要知道这个纸张(芯片晶圆)价格也十分昂贵的,也就是说同样的晶圆如果做成SLC只有128G,做成MLC就有256G了,做成TLC的话变成512G,而做成QLC我们可以做成更大容量,而成本是相同的。
QLC颗粒
QLC、SLC、MLC、TLC颗粒区别对比
SLC(单层存储单元)
全称是Single-Level Cell,单层电子结构,每个cell可以存放1bit数据,SLC达到1bit/cell,写入数据的时候电压变化区间小,P/E寿命较长,理论擦写次数在10万次以上,但是由于成本最高,所以SLC颗粒多数用于企业级高端产品中。
MLC(双层存储单元)
全称是Multi-Level Cell,使用高低电压的而不同构建的双层电子结构,MLC达到2bit/cell,P/E寿命较长,理论擦写次数在3000-5000次左右,成本相对较高,但是对于消费级来说也可以接受,多用于家用级高端产品中。
TLC(三层存储单元)
全称是Trinary-Level Cell,三层式存储单元,是MLC闪存延伸,TLC达到3bit/cell,由于存储密度较高,所以容量理论上是MLC的1.5倍,成本较低,但是P/E寿命相对要低一些,理论擦写次数在1000-3000次不等,是目前市面上主流的闪存颗粒。
QLC(四层存储单元)
全称是Quad-Level Cell,四层式存储单元,QLC闪存颗粒拥有比TLC更高的存储密度,同时成本上相比TLC更低,优势就是可以将容量做的更大,成本上更低,劣势就是P/E寿命更短,理论擦写次数仅150次。
QLC、SLC、MLC、TLC颗粒对比
QLC颗粒为什么不好?
每一个Cell单元存储数据越多,单位面积容量就越高,但是同时会导致不同电压状态越多,并且越难控制,所以采用QLC颗粒的固态,虽然容量更大价格更便宜,但是稳定性较差,并且P/E寿命较低,速度最慢。
总结:
QLC NAND最大的优势就是在于成本更低,相同的成本下能够做出更大容量的SSD,容量将不再受到限制,1TB容量对于QLC颗粒来说,都是小意思,几十到上百TB才是主流,大容量固态硬盘时代开始了。但是对于P/E寿命和速度来说,这是QLC颗粒最大劣势之处,P/E寿命的公式是擦写次数*容量/每天擦写量/365,但是QLC颗粒的固态硬盘容量都很大,假设1个1TB的QLC颗粒的固态硬盘,每天擦写100G,也就是它的寿命=1024*100/100/365,约2.8年,还有这个最大写入次数也是理论上的,超出不一定就100%坏了,关键电脑不可能每天打开,也有休息的时候,加之每天不可能都擦写100G,所以它的寿命也是不用太担心的,等待固态硬盘坏了,整台电脑也淘汰了。
QLC颗粒相信不少用户会说是技术倒退,但是对于厂商来说,目前用户对存储容量需求随之提高,目前TLC和MLC颗粒大容量的固态硬盘价格偏贵,更低成本更大容量才是未来趋势,相信QLC颗粒会使得固态硬盘进入大容量廉价时代。
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