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nand和ssd卡 TLCQLC固态硬盘的死结，详解SSD掉速和卡顿的原因

发布时间 : 2025-04-19

作者 : 小编

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TLCQLC固态硬盘的死结，详解SSD掉速和卡顿的原因

过去的十年间，PC上最大的技术革新之一就是用固态硬盘取代了机械硬盘。回顾PC的进化史，CPU、内存和显卡的频率和性能一直在不断的进步。而机械硬盘的性能却出现了瓶颈，传输速度一直在200MB/s 以下原地踏步（这个数值是连续读写速度，随机读写速度更惨不忍睹）。而如今高端的SSD能将这个速度提升到2GB/s以上。

随着SSD（固态硬盘）产品价格不断下降，买块SSD来提升性能理念已经深入人心。毕竟现在主流的1TB的SSD的价格已经在千元以内了。你花个几百块升级CPU内存可能一点性能提升的感觉都没有，但花同样的价格从机械硬盘升级到SSD就能感觉到明显的提速。

但世上似乎没有完美的事物——SSD亦是如此。虽然在如今大降价的环境下SSD被各种文章做了“真香”评价。但它还是有些让人糟心的问题——在使用了一段时间后，掉速甚至卡顿蓝屏都有可能出现。对于这些问题，长期使用过SSD硬盘的玩家们可能会有所体会，今天我们就来谈一谈SSD的掉速和卡顿的问题

一、SSD颗粒从SLC、MLC、TLC到QLC变迁，每一次变迁都会导致掉速的发生

稍有常识的用户都知道，SSD硬盘上的闪存颗粒分为SLC、MLC、TLC及QLC 四种闪存颗粒，从颗粒寿命和质量上来讲SLC>MLC>TLC>QLC，事实上如果我们都用SLC闪存的话，今天这个掉速问题的话题可能就不用讨论了。但SLC单元可存储的数据过少，导致了SLC颗粒的成本居高不下。为了能把固态硬盘的价格降到民用级。厂家们之后有进一步推出了MLC、TLC和QLC颗粒。

目前在民用级市场中，MLC颗粒的SSD也已经不多见了。目前主流的颗粒类型是TLC，并正在向QLC过渡。

由于cell单元可以保存的电荷位越来越多，容量在不断增加，相应地成本在下降，但是NAND闪存先天的特性就注定了电位越多，控制就越复杂，写入数据的时间就越长，导致了性能大幅下降（这里主要是指写入性能，读取性能还好）

以英特尔QLC闪存的660P硬盘为例，随着写入数据的增加，SSD本身缓存空间用完之后QLC原本的性能就显露无遗了。写入速度只有100MB/s，这基本也就是普通机械硬盘的速度了。

不过这样的速度只有在特定的条件下才能测试出来，商家给SSD施加了各种“魔法”让其初始跑分成绩非常惊艳。这些“魔法”我们会在后边的文章中一一提到。

二、SSD硬盘的特有的垃圾回收机制，数据过满需擦除数据时会导致掉速

SSD主控通过若干个通道（channel）并行操作多块FLASH颗粒，类似RAID0，大大提高底层的带宽。举个例子，假设主控与FLASH颗粒之间有8个通道，每个通道上挂载了一个闪存颗粒。我们买到一个全新的SSD硬盘的时候。每个颗粒的区块内都是空白的。

如上图所示，SSD上的主控会将数据依次写入每块缓存。直到将其写满，此时由于SSD没有传统硬盘那样的机械限制。写入和读取的速度都会比较理想。

而当我们就会删除掉一部分数据时，这些数据并不会马上删掉，而只是标记成可擦写。类似下图，红色的块表示可擦除块。

根据SSD的特性：要写入新的数据前，主控必须将区块内有用的数据迁移到新的区块里，再将老区块内数据整体擦除掉。才能写入新的数据。

有时还要将几个区块的有用数据合并在一起。

这样的过程称为SSD的垃圾回收机制。当然，优秀的主控会尽量避免数据回收过程中造成的掉速。一般它会在硬盘空闲的时候默默进行。但如果你的硬盘平时塞的很满，狂删文件之后又马上来下载一个大文件。主控擦除和整理的工作一时忙不过来，就会导致掉速。

所以平时尽量给你的SSD硬盘多预留一些剩余空间；购买时尽量买大容量大一些的SSD硬盘；避免连续删除又马上拷贝文件。就可以有效避免SSD的掉速情况。

三、SSD的缓存结构：从DRAM Cache到SLC Cache

之前曾经提到过某些品牌QLC的真实速度其实不比机械硬盘快（100MB/s）。但新买的QLC硬盘的实测速度还是能达到2GB/s。其原因就是厂家在SSD硬盘上加入了高速缓存。

上图是一块M.2硬盘的设计布局从左到右分别是DRAM缓存、主控及NAND闪存（SATA硬盘的布局与之类似），其中主控及NAND闪存是必不可少的。而DRAM缓存并不是必需品，它只是用来提升高速SSD硬盘的性能。因为就算是较为便宜的DDR3缓存，其带宽也能达到数GB/s甚至十几GB/s。硬盘读取数据时首先看DRAM缓存中有没有需要的数据，如果有，那就先用这里的，所以速度会很快对于SSD整体速度的提升还是很明显的。 （目前三星等公司已经在自己的高端SSD长跑上用上DDR4-2133做缓存了）

至于DRAM缓存容量，容量少的有128MB，256MB、512MB比较常见，随着SSD硬盘越来越大，1GB缓存的也不少见了。当然排除成本因素，DRAM缓存容量当然还是越大越好了。当然也有低端的SSD硬盘为了节约成本，动用了电脑中的内存作为自己的DRAM缓存，与集成显卡用内存作为自己显存是一个道理。

当然DRAM缓存虽快，但毕竟容量还是非常有限。缓存中没有的数据还是要在NAND闪存中寻找，速度就是NAND闪存的了，相对来说慢很多。所以厂家有做了第二道缓存——SLC Cache。顾名思义就是用性能最好的SLC颗粒作为缓存来使用。

与DRAM缓存相比，SLC缓存就可以做得很大了。所以很多评测中测出的SSD的读写数据基本都是在SLC缓存跑出来的。至于缓存具体做到多大，以及采用怎样的加速机制各个厂商有不同的思路和做法。有大于20%的，有的在10%以下。值得一提的是：缓存的大小并不能作为性能的评判标准。

不过依据这个思路，我们倒是可以测出某些固态硬盘的真实速度，比如笔者手中的西数blue系列SN500，查得其SLC缓存大约为7GB。我们在写入140GB数据的基础上，用SSD Benchmark写入一个10GB大小的文件得出的读写速度就会更接近于其TLC颗粒的真实速度。

四、SSD之主控过热保护

除了以上的这些问题以外，温度也是不容忽视的问题。支持M.2接口NVMe硬盘因为走高性能的PCIe通道数据的数量大。SSD主控往往都是三核或者四核的多核心架构。加上本身体积不大，发热集中。控制区域的温度往往超过90度甚至上百度都是正常现象。为了避免温度过高损坏，SSD一般都会设置温控机制。在主控温度过高的时候就会降频以减少发热量。但温控带来最直观的副作用就是SSD会突然降速。有可能会让用户在使用中感觉到卡顿。（相对而言SATA接口硬盘因为设计和性能等原因，发生主控温度过热的概率会小很多）

尤其是装在笔记本电脑内部的M.2接口硬盘，很可能会因为散热不畅而导致温度过高。此时给SSD安装散热片就比较重要了。大家可以在网上买专门的SSD散热片加装，一些品牌的SSD现在出厂就安装了厚度惊人的散热片。虽然样子丑了些，当时效果还是非常好的。

五、节能特性导致的掉速和卡顿

无论是SATA接口还是M.2接口都有自己的一套闲置状态节能特性。节能设置的初衷是好的：为了省电和降低温度功耗。但这套节能特性需要电脑主机端和固态硬盘方进行协商。如果双方沟通不来，或者是需要唤醒的时候没有及时“醒过来”，就可能会导致卡顿甚至是电脑蓝屏死机。

比如安装了英特尔快速存储驱动RST之后，系统会默认打开全部的节能功能，有时会让卡顿现象出现或者加重。如果出现类似的现象，我们就需要关闭相关的节能选项。

点击禁用以后重新启动一次电脑，即可关闭所有链路节能。

另外现在一些比较新的主板也可能会提供禁用节能特性的选项。我们可以在BIOS中关闭节能。

对于支持M.2接口NVMe硬盘，我们还可以在通过关闭"高级电源管理"中 "PCI express选项"的节能设置来达到关闭节能的问题。

关于节能设置的兼容性问题，各个厂家之间的协调似乎一直有点问题。所以如果你的SSD有掉速或者卡顿的情况。我建议还是关掉节能选项来试试。

这笔者个人对SSD掉速问题的总结。当然以上情况排除了人为问题：比如4K没对齐、同步/异步闪存、AHCI/IDE模式等等都会导致SSD的速度不正常。小厂商或者太廉价的SSD，因为闪存颗粒质量或者主控问题。也都可能导致SSD速度不正常。篇幅问题这里就不展开说了。

总结下：在目前的技术和市场环境下。SSD的掉速问题似乎很难避免。且SSD硬盘剩余空间越少的情况下，对缓存加速越不利，掉速问题就越严重。这也是很多人觉得SSD硬盘越用越卡的根源。俗称的掉速也就是这么来的。

如果对掉速问题很介意的话，只能定期把SSD硬盘安全擦除下。或者去MLC硬盘或者购买大容量SSD。尽量不要将SSD装得太满，空余空间越多，SSD掉速的几率就越低。

发现SSD用久了会变慢？你需要知道这些维护技巧！

先给大家说个事，什么事呢，嘿嘿，今天用了10TB的硬盘，开了一个洋荤！羡慕嫉妒恨吧~~~

固态硬盘虽然性能优秀，但是不良的操作方法可能会造成速度变慢或故障；虽然现在出现问题厂家也会提供以换代修的策略，但毕竟会影响用户的体验，今天就来给大家聊聊固态硬盘维护的技巧。

重点提醒

这里首先要注意一点，固态硬盘应该在Windows 7或以上系统版本的平台使用，不要在不支持TRIM的XP系统下使用。 考虑到现在XP在国内的保有量，还是要提醒下各位。

固态硬盘除了正常通电时间的寿命外，还有一个寿命是取决于写入量，达到一定写入量后闪存芯片就该寿终正寝了。所以平时不要频繁的用测试软件测速跑分(我一个朋友每天都要跑几次才过瘾)，不要频繁的下载BT(日常使用是没问题的，比如每天下一两部电影)，加大BT、PT等P2P软件的内存缓存。一些固态硬盘也标定了每天的最大写入量。如果超出的写入量的次数不太频繁也没什么问题。

放弃磁盘碎片整理功能

不要在固态硬盘上进行磁盘碎片整理。因为固态硬盘的存储单元，是基于闪存颗粒的电子存储；在寻道时间上理论上是永恒不变的，影响其性能的关键点其实是在主控芯片的性能和闪存颗粒的工艺。

所以这也是为什么小狮子推荐固态硬盘的时候都要提及主控和闪存的远原因。而如果按照传统的顺序读写方式进行磁盘整理，是会大大影响到固态硬盘的使用寿命的 。TRIM功能也会自动帮助进行整理工作。而现在的厂商也会推出一些官方工具帮助整理，所以请放弃对固态硬盘进行碎片整理。

留取一定多余空间

分区要保留一定的可用空间，比如保留10%，如果塞得太满会影响读写性能(有一些固态硬盘无此问题)。对于垃圾回收机制较为激进和TLC NAND的固态硬盘需要多注意该问题，如果硬盘"飘红 "的话主控很可能是满负荷的运作，长期如此可能会引起硬盘掉速。

建议经常去该品牌的官方网站，定期检查有没有新的固件下载，新的固件往往会修复以往的问题，甚至能发挥更好更稳定的性能。现在新固件是大坑的情况越来越少了→_→

掉速解决小方法

使用较长的一段时间后(2年左右，或根据具体使用频率来定)，一些固态硬盘可能会出现掉速等性能下降的情况。这个时候可以考虑使用全盘擦除的方式进行一定的“修复”。考虑到擦除后数据无法恢复，请考虑进行操作的朋友先行做好备份工作。一般现在的厂家也会在更新工具里内置这个功能，但是要注意运行着系统的情况下是无法擦除。

这里小狮子来教给大家一个办法：

建议用一个U盘作为系统启动盘，记得在BIOS调整调整设置，把SSD暂时设置成非启动盘；备份好数据后即可用固态硬盘配套工具里的“安全擦除”工具全盘擦除。一些朋友可能在官网没找到类似工具，小狮子建议大家可以使用Solid State Doctor 这个工具来执行擦除任务。

使用方法非常简单：先选定一个固态硬盘，然后点驱动器工具图标、再点安全擦除图标，然后执行就可以了。

这里大家也要注意，不要频繁进行全盘擦除，在性能严重下降时才可执行一次。

系统平台与数据转移

当遇到大量数据时格式化、分区等操作请在Windows系统里进行，切勿在其他系统里进行！

举个例子，前段时间小狮子的朋友新买了一个固态硬盘。老固态是128GB的，分了2个区。有新固态之后，就想把老固态合并为一个区(老固态上几乎塞满了数据)。做系统的时候，他在PE下顺便将老固态用diskgenius重新分为一个区。

结果装好系统后，发现新固态正常，老固态4K性能居然只有10M/S，写入也不到100M/s。格式化后也没用，拆下来装到另一台机器上也没有用。后来执行了全盘擦除才恢复到原来的速度！PE系统没有想象中的那么万能的→_→

其实原理很简单：操作系统要删除硬盘里的内容时，其实并不是真正删除，而是将该区域标记为空，有新数据写入时就会覆盖这个空的位置。但对于闪存来讲是行不通的；需要先行进行擦除才可以。

所以在不支持TRIM的PE系统上执行的格式化操作，在写入数据时要还得先进行擦除操作。所以大家明白TRIM的重要性了吧，在Windows系统下格式化，那么系统就会向硬盘发送TRIM指令，告诉硬盘哪些位置能擦出了，固态硬盘就会在空闲时进行擦除，下次写入时就省掉了擦除操作。

机械硬盘也能优化

相信很多朋友都是和小狮子一样，非日常使用的软件和收集的图片、电影都收集在机械硬盘里；机械硬盘的原理就里就不阐述了，考虑到开机就在不停运行，而我们有时候都在用固态里的东西，机械硬盘几天也用不着一回，干嘛不让他停着呢？

小狮子这里就来教大家如何进行设置：

首先将虚拟内存、临时文件、IE缓存以及所有软件的临时目录都设置到固态硬盘上，防止平时他们去读取机械硬盘。

进入控制面板，点击系统和安全，进入“电源选项”。当然从屏幕保护程序设置里也可以进入的。在你当前的电源计划后点更改计划设置

点击“更改计划设置”，将关闭硬盘时间设置为5分钟甚至2分钟即可。

设置后机械硬盘就会快速在没有读写操作后停转，达到了延长寿命的目的，放心装着系统的固态硬盘是不受影响的。

好啦，今天的内容就先写到这里了，小狮子下班了！今天有人请小狮子吃饭哦，至于是谁大家猜猜吧！当然别忘记给小狮子点个赞哦~\(≧▽≦)/~

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