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nand自制 万物皆可DIY,自己做一块PSSD(移动固态硬盘),真香
发布时间 : 2025-02-05
作者 : 小编
访问数量 : 23
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万物皆可DIY,自己做一块PSSD(移动固态硬盘),真香

大家好,我是蘑菇。

今年以来,存储颗粒价格除了前俩月稍有抬头以外,一直是呈现下探趋势。喜欢DIY的小伙伴们也逐渐抛弃了256G“小容量”固态硬盘,更加青睐512G以上的容量,无论当系统盘也好,当资料盘也罢,反正大的总是比小的用起来舒服——估计最不开心的那波人就是囤货的JS们了,从年后就哭着喊着涨价,结果被现实把脸都打紫了。

其实我一直有一个愿望,就是买一个速度足够快、体积足够小的移动硬盘。之前的时候用2.5寸SSD做出来的PSSD,体积上就是一个标准大小移动硬盘,只是不再怕震动了;618的时候特价抢了一块希捷颜黑钻,体积小是小了,但是速度和2.5寸硬盘没差别,后来才知道USB 3.0接口还要区分3.1和3.2,后者才是速度飞快的那个。再回去看看能跑到10G的成品PSSD,价格实在感人,无奈只好作罢。

前阵子某位朋友送我了一个M.2的硬盘盒,恰逢铠侠RC10 500G版本搞特价,这真是,瞌睡了有人送枕头——所以大家就看到我这篇文章啦~

铠侠RC10

铠侠其实就是之前的东芝存储,改个名字就经常被人认为是山寨小厂了;铠侠RC10呢,其实就是原先的东芝RC500,采用了铠侠(东芝)自研96层3D BiCS TLC NAND闪存颗粒,标称顺序读写速度为1700MB/s,1600MB/s,IO每秒处理性能为读290K IOPS,写390K IOPS。

铠侠产品,除了SATA版本的TC10以外,都是提供5年质保服务的,从保修时间上来说很良心~

背面“方寸之间 闪瞬之速”的宣传语很贴切,比起sata固态硬盘2.5寸的身躯,M.2硬盘个头小了太多,性能也好了太多。

硬盘本体采用双层硬塑料存放,可以有效的避免运输途中的物流损,取出也方便。之前用过某品牌固态硬盘,好家伙卡的那叫一个紧……

铠侠RC10采用定制主控+独立缓存设计,这也是我选择它的主要原因。之前用过SM2263XT主控的做移动硬盘,缓存内速度能跑满USB 3.2,但是爆了缓存之后就挣扎在50M/s了……这种10秒钟真男人要他有何用?

继承于东芝存储的96层3D-TLC原厂颗粒也能够给用户的数据存储带来足够的安全感。又快又稳的存储产品才是最好的。

Orico硬盘盒

硬盘盒来自奥睿科。Type-C接口,最高支持10G传输速度。附件方面,除了一条A to C数据线以外,还有一条C to C,方便用户使用。同时还附赠了螺丝刀和导热胶,以及一个硬盘卡扣的替换装,组装方式非常简单。

这家来自深圳的厂商产品线十分丰富,选择拿它用硬盘盒,而没考虑绿联等产品,主要是之前用过绿联的一款,一来个头有点大,二来虽然铝壳,但是没有利用到铝壳来散热——当然,最重要的一点是,这个壳子是朋友送的——用绿联等品牌的话,要花钱买。

硬盘盒采用上下开启方式,虽然都是深色涂装,但是只有上盖是金属材质,下面盒子是塑料的。所以目测盒子的主控多半发热不高,所以只需要给M.2硬盘进行散热就行了。顶部的铝盖个头不小,可以有效的导出热量。要知道越快的固态发热也越可观,过热的话不仅仅会出现掉速情况,甚至极端情况下还会引发掉盘。

盒子主控来自瑞昱(RealTek),俗称小螃蟹,印象中他家的东西虽然性能大多一般,但是发热低而且功耗也低,不知道在这个PSSD上表现如何。

全家福,准备合体。

合体成功,通电灯亮。硬盘和盒子都没问题,准备测试。

空盘测速

由于这个PSSD打算在Windows和macOS双系统下使用,格式化的时候如果用Windows自带的工具不太好用,所以这次用了DiskGenius(磁盘精灵)来进行初始操作。我用不着拿它当启动盘,所以就不需要建立ESP分区了。

直接格式化成exFAT格式,两个系统下都能访问,十分方便。之前入手的成品PSSD多半也都是这个格式。

需要注意的是,win10系统好像在格式化的时候不太好用,之前也遇到过,exfat格式格式化会被报错弹出,但是用DiskGenius就没问题,所以还是更推荐用DG来操作非NTFS分区。

空盘状态下跑个测试。AS SSD下跑分还可以,虽然受限于接口速率,顺序读写只发挥了RC10的一半水平,不过这个速度已经是USB 3.0的两倍,抛开价格高攀不起的40G速率的雷电3,这就是顶级速度。

换成TxBENCH跑分来看看,Tx下跑分无论什么盘,都要比AS SSD速度快一些,做个参考就好。

由于之前对这个盘不熟悉,写了50G数据包看看缓存能跑满不。嗯……可以看出,缓存设置成了42G左右,超过这个数值之后,写入速度会掉到700M/s左右,还算可以。不过显然我数据跑小了,因为之前测试其它款硬盘是遇到过二次掉速的。

趁热打铁,继续跑100G数据。这次在大约连续25G数据之后就掉速了,因为刚刚缓存还没来得及回收掉,所以掉速就快一些。不过掉速后最低也保持在700M/s左右的速度,比起某些无缓存主控、甚至QLC颗粒,跑出50M/s的缓外速度的“小朋友”,除了碾压以外,实在想不出别的形容词。

满盘测速

通常测试,我都是空盘——50%——90%——满盘,做四次测速的,但是这次是为了组装PSSD,加上铠侠RC10是带缓存的,50和90感觉意义不大,所以直接跳过,进行满盘测速。

用另外一块固态硬盘+同盘拷贝的方式往铠侠RC10+奥睿科硬盘盒做成的PSSD里写入影视数据,此时磁盘基本满载,速度达到了633M/s,由于硬盘后台在拷贝自身资料副本,所以现在的速率会比理论值低不少。

在磁盘空间几近占满的时候测速数据依然很漂亮。

TxBENCH测速结果同上。

写满最后3G空间。得益于大容高速独立缓存(DDR4 512M)的加成,铠侠RC10在这个环节仍然表现优秀,相当强悍。

尾声

东芝存储虽然更名为铠侠,但是无论颗粒素质、硬盘质量还是售后服务,都没有任何缩水。铠侠RC10这块硬盘作为装机市场上点名率非常高的中端产品,无论速度还是品质,毫不夸张的说可以算是数一数二。尤其是拿来做成PSSD之后,就算连续大量数据写入触发掉速,也能稳稳超过700M/s的写入速度,实在太强了。

不过高性能的代价便是高发热,在测试中,室温30℃时(未开空调),在我连续大容量数据写入(200G),因发热而出现了速度波动,甚至直接提示断开连接——这还是有大体积的铝制散热片压制的情况。如果用在台式机或者笔记本上进行大容量写入,没有散热片的话估计掉速会很厉害。总之,如果想写入稳定,要么控制单次写入数据量;要么做好散热——我填满存储空间的463G数据是吹着风扇写的……

总之,DIY一个PSSD(固态移动硬盘)还是很简单的,性能给力,而且价格比买同样素质的成品实惠得多,以后更换起来也更加方便——哪天不想用了,随手就拆下来给电脑当硬盘用,而成品则大多不好拆,或者拆了就没保修了。当然,制作PSSD最重要的还是选用靠谱的产品来保证数据安全,这一点上,相信与东芝存储一脉相承的铠侠不会让我失望。

好了,就到这里吧,我们下次见~

3D NAND的主要工艺流程

3D NAND绝对是芯片制程的天花板,三星,海力士,英特尔,长江存储等都有3D NAND的产线,代表了一个国家的芯片制造水平。今天,我们就来剖析一下3D NAND的主要制作流程。

1,基底准备:选择12寸特定晶向的硅片。

2,SiO2与SiNx交替镀膜,每层膜层在几十纳米左右。根据产品的不同,膜层的层数也不同。图中只是示意图,只有几层。但实际有64,128,400层等层数。

3,沉积无定形硅碳膜,这个是用来做沟道刻蚀的硬掩模。

4,硬掩模刻蚀,将硬掩模开口,以便于刻蚀堆叠的SiO2与SiNx材料

5,沟道通孔刻蚀,见文章:

《 3D NAND的沟道通孔是怎么做出来的?》

6,台阶刻蚀,见文章:

《3D NAND的台阶蚀刻(刻蚀)》

7,沉积无定形硅硬掩模,图片为侧视图

8,将硬掩模开孔

9,slit etch:将SiO2与SiNx的堆叠层刻蚀为一个个沟槽,

10,将堆叠层中的SiNx刻蚀掉,填充TiN,钨(W)等,即word line fill工艺。

11,刻蚀掉多余的钨,之后需要对沟道通孔进行填充,因此需依次沉积阻挡氧化层,Charge Trap SiN (电荷陷阱氮化硅),Tunnel Oxide (隧道氧化物),Poly Si (多晶硅),Core SiO2 (硅基体)。功能区主体结构完成。

12,沉积介质层,并用CCP-RIE进行接触孔蚀刻。

13,用金属填充接触孔,并制作出连接接触孔的金属导线-Bit line,3D NAND的整个制程结束。

文中精简了比较多的重复步骤,实际工艺在数百步以上。

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