短命纯系谣言？TLC闪存SSD耐久测试报告

为期5个月的TLC SSD耐久测试正式告一段落，六块SSD测试数据写入量均已达到400TB，折合擦除次数也已经达到2000PE，已经超过了标准TLC NAND闪存的一倍，测试六块SSD无一挂掉，测试一路上的忐忑心理也终于平静了下来，毕竟测试的每一块SSD要做到无时无刻的监控，确实是一场浩大的工程。当然TLC SSD测试除了耐久性能，耐久写入后期的读写性能也是至关重要的点，下面就跟随笔者一起来梳理测试六款SSD的详细表现。

在这里还是再回顾下六块测试SSD的型号：三星850 EVO 250GB、影驰战将240GB、OCZ Trion 150 240GB、金泰克T-ONE 240GB、东芝Q300 240GB、建兴智速240GB，除了三星850 EVO容量为250GB，其余产品容量均为240GB。在这里说明下：实际写入量一致的情况下，三星850 EVO 250GB SSD磨损要略低于其余五款产品。

首先来分析的是实际平均写入速率，毕竟SSD的实际应用就是各种复杂情况下读写数据，这些状态下数据写入并不会像测试SSD Benchmark那样数据很漂亮，这次的耐久测试，笔者就有深刻的体会，在同样写入相同数据的情况下，一些SSD几乎只耗费了另外一些SSD一半的时间就完成了阶段性写入工作，而剩下的时候就只能暂停等待其它SSD数据写入完成。

完成400TB耐久写入量

基于此本次就以Anvil's Storage Utilities Endurance Test从200TB-400TB这一段作为标准来统计六款SSD的平均写入速率。由于Anvil's Storage Utilities Endurance Test平均速率统计的是全局写入时间，这些时间包括SSD的每轮数据写入、数据删除以及预设10秒钟的间隔时间，所以实际这些写入速率是要低于SSD的真实持久写入速率的。当然正是由于耐久测试设计到写入、删除以及闲置等状况，才更加贴合用户的实际使用习惯。

上面的表格是测试六款SSD的平均写入速率，其中三星850 EVO 250GB最快--132.76MB/s，从200TB-400TB写入耗时为426.57小时，也是最短的。而建兴智速240GB则是最慢--49.70MB/s，耗时为1144.13小时。其余的影驰战将240GB、OCZ Trion 150 240GB、金泰克T-ONE 240GB、东芝Q300 240GB四款产品平均写入速率分别为51.54MB/s、59.97MB/s、69.20MB/s和67.58MB/s。

TLC耐久写入后性能趋势

随着SSD的不断写入数据，SSD除了变得不稳定，另一个现象就是SSD的性能会不断下滑，本次测试使用CrystalDiskMark记录每个阶段的SSD性能变化趋势，另外为了避免SLC Cache的干预作用，本次测试还附加了30GB区块成绩的测试作为参考。

首先是标准1GB区块的测试成绩，最大读写性能方面，除了建兴智速240GB最大读取速率从560.7MB/s下降到548.8MB/s以外，其余五块SSD最大读取性能基本保持不变，当然即使是建兴智速240GB SSD也仅仅只是下降了2.1%，基本可以忽略不计。

写入性能自然是重点，除了最大写入性能的下滑，几款产品的性能差异也非常明显，光从账面数据来看三星850 EVO 250GB和OCZ Trion 150 240GB处于第一梯队，除了性能好，降速也非常微弱；第二梯队的影驰铁甲战将240GB、东芝Q300 240GB、建兴智速240GB初始最大写入性能基本相差不大，但随着耐久写入的推进，三款产品性能都出现了显著下滑，其中建兴智速240GB下降最为明显，从472.7MB/s下降至395.5MB/s，下降幅度为16.3%。第三梯队的金泰克T-ONE 240GB，初始性能最低但是挺稳定，随着耐久写入的推进，性能下降则非常微弱。

动真格！30GB区块测试验证耐久写入性能走势

由于TLC SSD普遍采用了SLC Cache加速，为了避免作弊嫌疑，下面的测试右加入了30GB超大区块的读写，最大程度削弱SLC Cache加速的作用。（备注：30GB超大区块读写开始并没有作为测试项目，为后来追加，所以就没有了SSD 0写入初始状态的成绩）

还是先来看看最大读取性能，32GB测试区块下，6块SSD性能相对1GB区块变化不大，只有建兴智速240GB SSD出现了一定的数据差异，从550MB/s降至500MB/s的水准。而在耐久写入后期，六款SSD的性能倒是表现非常平稳，性能下降都非常微弱。

最后还是来看看，32GB区块的最大写入性能，启用32GB区块后，不得不说很多SSD的性能都露馅了，正如潮退了，才知道谁在裸泳一样。

真实写入性能方面，不得不说六款产品差异非常明显，性能最高的三星850 EVO 250GB有520MB/s左右的最大写入性能，而性能最低的影驰战将240GB只有100MB/s的最大写入性能，差异非常明显。

耐久写入方面，六款SSD中三星850 EVO 250GB、金泰克T-ONE 240GB、东芝Q300 240GB和影驰战将240GB随耐久写入的推进，最大写入性能非常稳定，基本没有变化，倒是东芝Q300 240GB还出现了略微的上涨。

性能下降比较明显的是建兴智速240GB和OCZ Trion 150 240GB两款产品，其中建兴智速240GB从初始的299.5MB/s下降至239.1MB/s，下降幅度为20.2%；另外一款OCZ Trion 150 240GB也从182.5MB/s下降至129.4MB/s，下降幅度为29.1%。

全文小结：

上面的四张表格浓缩了六款TLC SSD耐久写入性能的变化趋势以及自身的实际性能表现，不得不说同是TLC SSD，性能差异非常迥异，而在持续耐久写入后的性能走势上也是千差万别。好了废话也不多说了，一切尽在上面的四张表格中！

NAND闪存这些年：QLC也没那么脆弱

NAND Flash是目前最常见的存储芯片，当其存储密度不断提升的同时，成本也会变得越来越敏感，因为Flash闪存的成本取决于其芯片面积，所以如果可以在同一区域存储更多数据，Flash将更具成本效益。

我们都知道固态硬盘采用闪存颗粒NAND Flash作为存储介质，所以它是固态硬盘中最重要的构成部分，其好坏也就决定着固态硬盘质量的好坏，而我们目前常见的NAND闪存主要有四种类型：Single Level Cell（SLC），Multi Level Cell（MLC）和Triple Level Cell（TLC），还有一种尚未大规模普及的QLC。

860 QVO

现在我们来认识下SLC、MLC、TLC、QLC

不难理解，MLC Flash是可以在与SLC相同的区域中存储更多的数据，同上，TLC则是在相同的区域内能比MLC存储更多的数据，而QLC则是比TLC能存储更多的数据。

区别

在SLC闪存中，每个存储单元仅存储一位信息，这使得读取单元格更快捷，因为磨损的影响小这也增加了单元的耐久性，进而增加了寿命，但其单元成本较高；MLC闪存每个存储器单元存储两位信息，读取速度和寿命都低于SLC，但价格也便宜2到4倍；MLC闪存的低可靠性和耐用性使它们不适合企业应用，创建了一种优化级别的MLC闪存，具有更高的可靠性和耐用性，称为eMLC；TLC Flash每个存储器单元存储3位信息，优势在于成本与SLC或MLC闪存相比要低得多，较适合于消费类应用，而到QLC Flash则是每个存储器单元能够存储4位信息以存储更多的信息，寿命也会相应低于TLC。

3D NAND助力QLC普及

说到这里就不得不提3D NAND，它的原理就是通过在同一晶片上垂直堆叠多层存储器单元，所以能够实现更大的存储密度。

第一批3D Flash产品有24层。随着该技术的进步，已经制造出32,48,64甚至96层3D闪存。3D闪存的优势在于同一区域中的存储单元数量明显更多。这也使制造商能够使用更大的制程工艺节点来制造更可靠的闪存。

3D NAND

一般来说，厂家为了更大的存储容量会使用更先进的制程工艺提升单位面积的存储容量，但由于闪存独特的电子特性，制程工艺越先进，寿命也就会越短，所以TLC在发展过程中会遇到寿命问题，但由于3D NAND是利用了垂直空间，提升容量。所以厂商没有必要使用更先进的制程工艺，转而使用更为老旧的制程工艺保证TLC的寿命，然后通过3D NAND增加容量。

在主要的NAND厂商中，三星是最早量产了3D NAND，其他几家公司在3D NAND闪存量产上要落后三星至少2年时间，在3D NAND路线上，三星也研究过多种方案，最终量产的是VG垂直栅极结构的V-NAND闪存，目前已经发展了五代V-NAND技术，堆栈层数从之前的64层提高到了90层以上，TLC类型的3D NAND核心容量更大，目前最新的技术在自家的860及970系列SSD上都有使用。

860 QVO

QLC能够迅速落地，有如此成就离不开3D NAND技术的发展，正是如此，借助3D NAND技术，QLC才能够实现1000PE的寿命，目前能够推出QLC的厂商，也都是通过3D NAND实现的。大家对QLC的最大焦虑就是寿命，真正了解QLC以后，自然会消除焦虑，目前已经有多家厂商对外表示自家3D QLC闪存的可擦写寿命为1000PE。

三星第五代V- NAND技术已经足够成熟，再配合以QLC闪存这也就使得固态硬盘在容量上轻松步入TB时代，三星作为全球领先的闪存厂商，去年首发采用QLC闪存的SATA SSD,860QVO就已经能够实现单颗1TB的闪存颗粒，目前发售的版本最高甚至可以达到4TB，这也意味着SSD进入TB级时代。

QLC+3D NAND带来更多可能

NAND闪存已经进入3D NAND时代了，在2D NAND闪存时代，厂商为了追求NAND容量的提升，需要不断提升NAND制程工艺，但在3D NAND时代，提升NAND容量靠的不是微缩制程工艺了，而是靠堆栈的层数，所以工艺变得不重要了，比如三星最初的3D NAND闪存使用的还是40nm工艺，可靠性要比20nm、10nm级工艺高得多。

由于TLC问世于2D NAND闪存时代，所以遭遇了诸多寿命、性能上的考验，最初发布的TLC闪存P/E寿命只有100-150次，但是随着NAND技术的进步、纠错技术的改良，P/E寿命不断提升，从TLC闪存的进阶之路我们便不难看出这个道理，所以这个发展之路对于QLC闪存同样适用。

任何新技术的普及都不是一帆风顺的，所以大家对QLC闪存的寿命担心也很正常，从内部结构来看，确实QLC闪存的寿命要低于TLC，但现在3D NAND时代的QLC闪存在可靠性上跟2D NAND时代的TLC、QLC完全不同，P/E寿命不是问题，目前主流的QLC闪存P/E已经能够达到将近1000，并不比TLC闪存差多少。

连续读写

三星作为全球主要的闪存厂商，新技术一直领先于市场，我们目前已经能够看到消费级的QLC闪存硬盘860QVO，而且三星为其提供了3年时间的质保或者1440TBW的总写入，且连续读写测试能达到跟TLC同级的水平，大约写入100GB时速度下降为100MB/s，但这依旧要远远高于机械硬盘的速度。

QLC闪存现在能够问世从根本上来说是市场需要，我们都知道内存的速度要比SSD快，但是SSD又要比机械盘快，性能虽然逐渐降低，但是换来的是更大的容量，所以随着技术发展势必会有TB级起步的超大容量SSD来取代机械硬盘的位置，而历史将这个任务交给了QLC闪存。

QLC闪存时代已经来临

由于内部架构原因，QLC闪存读写速度要低于TLC闪存，但是要远远高于机械硬盘，并且拥有同等TB级的容量，随着5G逐渐进入商用，我们个人的存储需求势必进一步加大，有不少科研机构预计了我们未来的硬盘使用场景，未来更可能是以500GB左右的TLC或者MLC闪存盘来做系统主盘，用2T或者更大的QLC闪存盘当做仓库盘这样便能完美的发挥各自优点，避开不足。

可以说QLC闪存的时代已经来了，三星QLC闪存已经开始出货，我们在电商平台已经可以看见三星的860QVO在出售，最高容量可以支持4TB，很明显QLC闪存最大的优势是能够实现更大的容量，无论是消费级还是企业级，而这靠TLC是无法实现的。

与机械盘相比，无论是连续读写、随机读写亦或是功耗和噪音它都是完全胜出，所以取代机械硬盘应该只是时间问题了。

完

【ZOL客户端下载】看最新科技资讯，APP市场搜索“中关村在线”，客户端阅读体验更好。(7202450)

相关问答

不会。会在大容量SSD的道路上越走越黑。最终收获的将是硬盘市场大换血,SSD可靠性得到进一步认可,并将正式成为主流产品。不会。会在大容量SSD的道路上越走越...

NAND闪存的最快读写速度取决于具体的技术和规格。目前,高性能NAND闪存的读取速度可以达到几百兆字节每秒(MB/s),而写入速度通常在几十到一百多兆字节每秒之间...

近期,高启全接受媒体记者采访时称:2019年,长江存储就很可能开始量产64层堆栈3DNANDFlash。这等于是说,长江存储所研发NANDFlash。另外,长江存储在今年也...

三星是一家著名的电子公司,也是全球领先的闪存制造商之一。在闪存领域,三星拥有广泛的产品线,包括闪存芯片、固态硬盘(SSD)和存储卡等。三星的闪存技术在市...

主要分为slc,mlc,tlc在固态硬盘中,NAND闪存因其具有非易失性存储的特性,即断电后仍能保存数据,被大范围运用。根据NAND闪存中电子单元密度的差异,又可以分...

我们先要看一下什么是NAND闪存及为什么它很重要。1.需求分析现有的大部分非易失性存储器,像我们平时用的U盘,手...由此可见,3D技术使用单位体积的数据存储量实...

三星电子刚刚宣布,其已开始生产业界首批100层V-NAND闪存,并计划在企业级PCSSD上采用。这家韩国科技巨头称,基于256Gb3-bitV-NAND闪存的SSD,已开.....

你这个是三星960EVO吗?如果是,有评测说闪存颗粒是48层TLCV-NAND闪存颗粒,具体型号为K90KGY8S7E。单颗容量125GB你这个是三星960EVO吗?如果是,有评测说闪存颗...

作为一个“周期性市场”,NAND闪存制造商们经历了多次的“繁荣与萧条”。尽管对于消费者来说,现阶段存储市场的价格走势很是喜人。但是对于制造商们来说,为了...

[回答]面对储存型闪存(NANDFlash)供货紧缩,以及二维(2D)NANDFlash将于10纳米制程面临微缩瓶颈,东芝(Toshiba)已于近期宣布将于2013年8月底展开五号半导...