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闪迪nand来源小Z聊固态：NAND闪存颗粒的打开方式

发布时间 : 2024-10-08

作者 : 小编

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小Z聊固态：NAND闪存颗粒的打开方式

关注固态硬盘产品的各位朋友应该发现了，近来几乎各大品牌的固态硬盘产品都涨价了！虽然涨幅不算太大，但是在价格十分敏感的电子消费产业，还是十分耐人寻味的，特别是一些经典热销产品的涨价就更是让人看不懂了。

下图是笔者统计过的，从6月15日起到6月30日止，京东商城上热销的部分品牌的销量最高产品的价格变化图。通过图表可以看到，除了金士顿和浦科特旗下的两款固态硬盘在统计中没有大的变化外，其余各大品牌，诸如三星、东芝、闪迪、ocz等都有着不同幅度的涨价。

在前面几期的“小Z聊固态”中，我们知道固态硬盘最大的制造成本其实在于闪存颗粒，闪存颗粒的价格变化直接影响到固态硬盘产品的价格变化。看到这里，我想部分朋友已经可以猜到为什么此次固态硬盘产品集体涨价了。

没错，原因就和上次机械硬盘因为泰国洪水淹没大部分机械硬件加工商导致全行业涨价一样，此次三星位于西安的全球最大的NAND闪存制造厂的停电事故，影响了NAND的正常生产，再加上处于闪存颗粒生产的旺季，市场上的NAND闪存供不应求，因而出现了大范围的固态硬盘价格上扬。

那么又有人问了，“一个三星NAND闪存厂竟能影响到全行业？难道没有其他闪存厂能够替代它吗？”

今天，小Z就借着这个话题和大家一起聊聊闪存颗粒和闪存厂的那些事。

在固态硬盘领域，掌握了闪存颗粒几乎可以说就掌控了固态市场。目前，全球范围内从事NAND flash的厂商大大小小不计其数，但具有统治地位的就只有区区六家，他们分别是三星（Samsung）、东芝（Toshiba）、英特尔（intel）、海力士（SK hynix）、美光（Micron）、闪迪（SanDisk），这六家从事NAND FLASH制造的厂商几乎垄断了全球大部分的市场份额，接下来我们就一一介绍。

半导体霸主：英特尔（intel）

英特尔公司（IntelCorporation）总部位于美国加州，工程技术部和销售部以及6个芯片制造工厂位于美国俄勒冈州波特兰。

英特尔的创始人罗伯特·诺伊斯RobertNoyce和戈登·摩尔GordonMoore原本希望他们新公司的名称为两人名字的组合——MooreNoyce，但当他们去工商局登记时，却发现这个名字已经被一家连锁酒店抢先注册。不得已，他们采取了“IntegratedElectronics（集成电子）”两个单词的缩写为公司名称。现任CEO是BrianKrzanich。

英特尔公司在随着个人电脑普及，英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擘。除了为全球日益发展的计算机工业提供建筑模块，包括微处理器、芯片组、板卡、系统及软件等，公司在半导体顶层技术的研发中始终处于世界领先地位，拥有多项半导体生产专利技术，长期位列全球半导体厂商排行榜的首位。

intel早期闪存颗粒的编号信息

在固态硬盘领域，早期的英特尔自产自研的闪存颗粒，多用于自家高端产品，或是合作紧密的友商产品中，几乎很少输出。

到了中期，英特尔和美国著名的半导体厂商美光进行了深度合作，共建晶圆制造厂，并将晶圆厂中品质和纯度较高的闪存颗粒用于自家的产品，如intel 710系列就是采用的eMLC企业级颗粒，而将品质低的颗粒用于低端产品和输出到第三方，例如intel 320系列以及部分威刚、OCZ产品，在此就不一一论述了。

intel 540s采用海力士16nm闪存颗粒

到了后期，也就是现在intel几乎已经很少在中低端产品中使用自家颗粒了，会根据产品定位不同，灵活选择。例如，最新发布的针对消费级市场的INTEL 540S系列就是采用的海力士16nm闪存颗粒，而面向高性能和安全应用的SSD Pro 5400s则是采用美光和intel合资的16nm闪存。

晶圆之光：美光（Micron）

美光科技（MicronTechnology，以下简称美光科技）位于美国爱德荷州首府波伊西市，于1978年由WardParkinson、JoeParkinson、DennisWilson和DougPitman创立，1981年成立自有晶圆制造厂。

美光科技是全球最大的半导体储存及影像产品制造商之一，其主要产品包括DRAM、NAND闪存和CMOS影像传感器。美光科技先进的产品广泛应用于移动、计算机、服务、汽车、网络、安防、工业、消费类以及医疗等领域，为客户在这些多样化的终端应用提供针对性的解决方案。

在1990年代初期，美光科技成立MicronComputers（美光电脑）子公司来制造个人电脑，该公司即后来的MicronElectronics（美光电子）。

1998年亦并购了Rendition公司来制造3D加速芯片。

2002年美光卷入了内存价格操纵丑闻。

2007年3月21日首次在中国西安成立了工厂，主要生产DRAM和NAND快闪存储器。

美光flash颗粒的命名规则

在固态硬盘领域，美光和intel进行了深度合作，并于2006年在美国犹他州Lehi地区合资共建，25nm工艺闪存制造厂IMFT，而根据相关文件披露，IMFT生产的晶元，49%销售给Intel，另外51%则归美光。

除了生产闪存颗粒，美光还拥有固态硬盘生产线以及市场终端品牌英睿达。不同于intel闪存颗粒，多用于自家产品，美光的闪存颗粒因其性能稳定，深受OEM厂商热捧，并大量输出到各大OEM厂商以及各大品牌固态硬盘厂商。

自产自销：三星（Samsung）

如果说英特尔是半导体行业的绝对领路人和开创者的话，那么三星毫无疑问是最强的追逐者和竞争者。

三星电子（SamsungElectronics）作为韩国电子产品生产企业，是韩国规模最大的企业，同时也是三星集团子公司中规模最大且在国际市场处于领先地位的企业。

该公司在全世界共65个国家拥有生产和销售法人网络，员工数多达157，000人，早在2009年超越惠普（HP）跃升为世界最大的IT企业，其中LCDTV、LEDTV和半导体等产品的销售额均在世界上高居榜首。

在庞大的三星集团内部，半导体事业部可谓是打造三星帝国的一等功臣。

三星集团创始人李秉哲不顾公司众人反对，毅然决然地于1983年在日本东京正式开始进军半导体行业。对此他曾经表示，三星符合韩国缺乏资源的自然条件，只有开发高附加值、技术含量高的产品才能实现企业的第二次飞跃。

在此后的10个月内，三星电子在世界上第三个推出64KDRAM，这在国内外经济界引起强烈反响。然而，日后由于半导体价格暴跌，企业在事业之初陷入困境。尽管如此，三星的存储器半导体依然取得了长足的发展，1992年率先开发成功64MDRAM，终于在世界上确保了最强的技术实力；1993年如愿以偿地荣登存储器半导体世界第一的宝座。此后于1994年和1996年连续开发成功256M和1GDRAM，这同样拥有‘世界最先开发’的荣耀，这样，半导体逐渐成为韩国具有代表性的产业。2002年NANDFlash位居世界榜首；2006年与2007年分别在世界上率先研制成功50纳米级DRAM和30纳米级NAND等，三星电子在存储器领域的占有率超过30%，成为业界的强者。

三星750evo采用自家闪存颗粒

拥有大量的世界顶尖的半导体专利技术的三星，近些年也没有停止研发的脚步。就固态硬盘行业而言，三星是业界首个将TLC闪存颗粒运用于固态硬盘产品的厂商，同时研发出全球领先的3D-NAND闪存颗粒技术，极大的提升了闪存颗粒的实际使用容量，进一步压缩了闪存颗粒的体积，引发了闪存颗粒的又一次革命。

三星flash颗粒编号信息表

作为半导体厂商，三星也和intel一样，有着完整的闪存颗粒生产线，却都仅将颗粒运用于自家产品，三星家更是做得彻底，所有原产颗粒都不允许输出，仅装备于自家固态品牌。因而，很多关于三星闪存的具体参数信息很少见诸于网络。

闪存缔造者：东芝（Toshiba）

作为我们的邻居，韩国在闪存制造上有三星，而日本则有东芝。

东芝（TOSHIBA）是日本最大的半导体制造商，亦是第二大综合电机制造商，隶属于三井集团旗下。东芝原名东京芝浦电气株式会社，1939年由株式会社芝浦制作所和东京电气株式会社合并而成；从1875年开创至今，已经走过了133年的漫长历程。

早在80年代东芝与NEC是世界上最大的两家半导体制造商，同时东芝还是闪存存储标准SD协会的董事会成员之一，是多项规格标准的制定者和推动者，拥有着半导体闪存行业多项世界第一和生产专利，到了90年代，东芝已经成长为世界排名前5的芯片厂，在2008年东芝排名第3，仅次于英特尔和三星，但排在德州仪器和意法之前，到了今天东芝依旧在世界半导体行业、芯片制造行业有着举足轻重的作用。

具体到固态硬盘领域，东芝原厂闪存颗粒几乎占领了主流的固态硬盘市场，成为有一定实力的固态硬盘厂商首选颗粒。究其缘由，一则是东芝近百年的生产制造经验带来的严格的品控，二则是东芝乐于向外输出优质原厂闪存颗粒。

目前，几乎所有大品牌的固态硬盘厂商都使用过东芝相关型号的闪存颗粒。例如浦科特全系列M6V/M7V/M6S PLUS等产品，还有金士顿的v300/uv400，OCZ几乎全系列等。

东芝flash颗粒编号示意图

除了制造原厂闪存颗粒外，还有更多的二线厂商使用东芝原厂的白片颗粒，以及部分厂商使用的东芝黑片，可以说几乎所有主流固态硬盘厂商都使用过东芝制造的闪存颗粒。

同时和三星、intel一样，东芝自家也有固态硬盘终端产品，从开山之作东芝Q系列，东芝Q200，东芝Q300一直到东芝Q300 PRO,每一款源自东芝的新品都带给消费者许多惊喜。

性价比之王：海力士（SK Hynix）

闪存颗粒作为固态硬盘制造中最花费成本的核心器件，提供极高性价比的产品也是能有极大的市场。

海力士脱胎于韩国另一家半导体制造企业现代内存,并于2001年更名为海力士，2012年正式更名为SK hynix。

海力士半导体在1983年以现代电子产业有限公司成立，在1996年正式在韩国上市，1999年收购LG半导体，2001年将公司名称改为(株)海力士半导体,从现代集团分离出来。2004年10月将系统IC业务出售给花旗集团，成为专业的存储器制造商。2012年2月，韩国第三大财阀SK集团宣布收购海力士21.05%的股份从而入主这家内存大厂。

海力士半导体多年前已经在韩国制造了4条8英寸晶圆生产线和一条12英寸晶圆生产线，并在美国俄勒冈州有一条8英寸生产线。2004年及2005年全球DRAM市场占有率处于第二位，中国市场占有率处于第一位。并在世界各地有销售法人和办事处，共有员工15000人。

海力士部分flash颗粒产品编号示意图

如今的海力士半导体，一直以行业最高水平的投资效率、生产效率、销售效率，在竞争激烈的半导体行业站稳脚跟，并以快速的更新能力和极高的性价比，成为众多固态硬盘厂商欢迎的原厂颗粒提供商。

目前，intel旗下多款产品采用了海力士颗粒，例如从intel pro 2500到最新的intel 540s。同时国内许多新兴厂商都在使用有着高性价比的SK Hynix闪存颗粒，例如金泰克等。

闪存帝国：闪迪（SanDisk）

在闪存卡领域，闪迪绝对是行业的巨擘，而在固态硬盘领域，闪迪也凭借着其拥有着完整的闪存颗粒加工体系，成为固态硬盘行业的巨头之一。

SanDisk (闪迪)公司是全球最大的闪速数据存储卡产品供应商。诞生于1988年加利福尼亚帕罗奥多，该公司由非易失性存储技术领域的国际权威Harari Eli博士在1988年创立。

闪迪作为全球唯一一家有权制造和销售所有主要闪存卡格式的公司，拥有超过4900多项关于存储、闪存颗粒等相关技术的专利，并在全球各地拥有着多条闪存颗粒加工制造厂。

闪迪至尊极速系列采用闪迪颗粒

早在2005年，就和日本存储大厂东芝合作，在位于日本四日市运营处的建立起NAND flash闪存 300mm工艺的晶片制造厂，并与2011年正式投入生产。

鉴于闪迪在闪存卡拥有着全球唯一的全系列生产线，因而闪迪原厂的闪存颗粒多用于自身产品消化，并没有大规模投入市场。同时鉴于在NAND flash生产上，闪迪几乎和东芝成为一家人，许多相关产品编号信息暂时无法查询。

总结：

intel和美光、东芝和闪迪、自产自销的三星、性价比的海力士，目前市场上存在的闪存颗粒六大巨头都根据自己的实际特点，你追我赶的占领市场高地，近乎垄断了固态硬盘闪存颗粒的所有市场份额。

然而就六大品牌内部比较，由于各大品牌的侧重点不同，主攻方向的差异。在没有限定的前提下，无法区分到底谁家颗粒好，谁家颗粒烂，但是唯一具有参考意义的便是，下次选购固态硬盘的时候，有这六大厂商的品牌logo，至少要比没有品牌logo来路不明的颗粒强得多得多。

实际效能竟相差50%？市售14款固态横评

3.15消费者权益日的临近，产品质量问题又成为了民众议论的社会性问题。特别是随着各大商品单价的提升，可攫取的利润越来越高，更多的不法分子开始参与到制假贩假的行列中。

同时，电商的兴起，更是在不经意间为这些“李鬼”们提供了分销渠道，纵观当下电商市场，几乎遍地都充斥假冒伪劣产品。就固态硬盘领域而言，虽然在高昂的造假成本背景下，许多小作坊不愿趟这趟浑水，然而依旧还是有着一些小品牌厂商以次充好，以劣顶优。

横评全家福

时值3.15“打假日”，中关村在线硬件存储频道特别策划了，《淘宝京东等电商热销14款固态硬盘横评》的项目。

在此次特别横评中，笔者将购置淘宝京东两大主流电商中，销量排名最为靠前的、容量为240GB左右，总计14款固态硬盘，并一一进行产品的拆卸，然后通过专业软件进行连续性能、4K随机性能、综合性能以及游戏加载、Photoshop处理等五个维度的性能测试，最终以数据进行产品最终性能的比对，以得出哪款电商热销产品是名副其实的优质之选，而哪款热销产品是滥竽充数的“李鬼”产品。

产品介绍

参与横评的所有产品

参与此次横评的产品，都是当下主流的SATA接口的、容量在240GB左右的固态硬盘产品，产品的品牌都是基于淘宝和京东热销榜前列产品。它们分别是，三星750EVO、闪迪PLUS、威刚SU800、东芝饥饿鲨TR150、英睿达MX300、PNY先锋系列、联想SL700、浦科特M7V、七彩虹SL500、西数GREEN(绿盘)、影驰铁甲战将、士必得海智得系列、东芝A100、建兴V2S PRO。

下面，我们一起来看看这十四款产品的各自拆解图以及主控颗粒等核心器件。

产品拆卸：慧荣主控占主导

鉴于篇幅问题，下面笔者仅以闪迪PLUS为例进行内部元器件拆卸展示，更多产品的内部元器件示意图，大家可以点击以下图片，以读图模式，进行浏览。

闪迪PLUS

内部元器件展示

慧荣SM2258XT主控芯片

闪迪原厂颗粒

通过拆卸，我们可以看到此款闪迪PLUS固态硬盘采用的主控的慧荣2258XT主控芯片，颗粒上则是采用闪迪自己生产的原厂颗粒。

为了方便阅读，笔者为十四款横评产品制作了一张简明的核心元器件统计表。（鉴于当下，无缓存产品占主流，故不统计缓存芯片）

固态型号主控芯片闪存颗粒闪迪PLUSSM2258XT闪迪颗粒七彩虹SL500SM2246EN原厂颗粒PNY先锋系列SM2258G镁光颗粒三星750EVO三星MGX三星V-NAND西数GREENSM2256S闪迪颗粒OCZ TR150东芝TC58NC1000GSB东芝颗粒东芝A100TC58NC1010GSB东芝颗粒浦科特M7VMarvell 88SS1074-BSW2东芝颗粒影驰铁甲战将群联Phison PS3110-S10东芝颗粒建兴V9 PROSM2246EN东芝颗粒联想SL700PS/SMI镁光颗粒士必得海士得系列SM2256K颗粒不明威刚SU800SM2258H镁光颗粒英睿达MX300Marvell 88SS1074镁光颗粒

性能测试：连续读写性能测试

在看完所有产品的拆卸后，我们开始从连续性能、4K随机性能、综合性能、游戏加载以及Photoshop处理等五个维度出发进行最终性能的对比测试。

第一个测试项目是连续读写性能，在此次测试中，我们依旧采用最为经典的CrystalDiskMark进行测试。

CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件，但测试项目非常全面，涵盖连续读写、512K和4KB数据包随机读写性能，以及队列深度（Queue Depth）为32的情况下的4K随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大IO值，队列深度越大，实际性能也会越高。

连续读取性能测试

连续写入性能测试

在连读读写性能测试中，我们可以看到，在连续读取性能中，大部分主流级产品的最大连续读取速度大都超过520MB/S，而处于行业顶尖的产品的连续读取性能均超过550MB/S。

在连续写入测试中，品牌之间的性能差异则相当明显了。其中，行业顶尖的产品，诸如三星750EVO、OCZ TR150等产品依旧能够保持520MB/S以上的性能，而处于横评末端的联想等产品则仅有240MB/S的写入速度。

性能测试：4K随机性能测试

众所周知，固态硬盘相对于机械硬盘的最大优势，便在于固态硬盘的4K随机读写性能的极速。因而，4K随机性能也就成为了衡量一款固态硬盘产品性能好坏的重要标准之一了。

下面，我们就通过AS SSD进行4K性能的对比测试。

AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的标准检测程序，它涵盖了持续性读写、单线程4KB随机读写、64线程4KB随机读写以及磁盘寻道时间等关键数据的测试，最后还会根据公式将成绩标准化，能比较科学的反映固态硬盘的真实性能。

其中，成绩显示可以分为两种，一种是MB/s的形式，另一种是iops形式。

4K随机性能读取单位MB/S

4K随机写入单位：MB/S

在4K随机性能测试维度上，以MB/S为单位的测试中，在单项的4K随机读取里，14款产品的成绩呈现出三个明显的区位分化，即成绩在200MB/S以下产品为一档，200MB/S到330MB/S位一档，超过330MB/S成绩的为一档。

这一成绩，也在一定程度上衡量了不同固态硬盘产品的真实效能表现。

而在单项的4K随机写入中，所有产品之间的差异性则小得多，大部分耳熟能详的品牌产品的成绩都在265MB/S以上浮动。

4K随机读取单位：iops

4K随机写入单位：iops

在4K随机性能测试，以IOPS为计量单位的结果中，无论是随机写入还是随机读取，各大产品的性能则有着相当的差异。

在4K随机读取中，14款产品性能，依旧可以分为三档，即IOPS值在50000以下的为一档，iops值在50000到80000为一档，超过80000以上的为一档。在4K随机写入中，iops值在40000以下的PNY先锋自为一档，在40000到60000iops值则为一档，最后超过60000iops值则为一档。

性能测试：综合性能测试

最后我们通过PC Mark8进行综合性能测试。

PCMark8内置了多个测试项目，其中Storage测试项目针对硬盘性能做出评定，包括两款游戏以及各种办公应用测试。分别为《魔兽世界》和《战地3》的游戏载入测试，Photoshop，Adobe InDesign，Adobe After Effects，Adobe lllustrator，微软Office Word、Office Excel以及Office PowerPoint等十项测试。

这些应用和软件能够很好的模拟用户实际的使用情况，从而综合分析出此款固态硬盘的最终成绩。

值得留意的是，在PC Mark8测试结果中会有两个最终分数，作为评判标准。一个是总得分，用于衡量固态硬盘的综合性能；一个是硬盘带宽速度，用于衡量固态硬盘的单体传输性能。

硬盘带宽对比

总得分

在硬盘带宽得分上，参与横评的14款产品的差异相当明显，正如同4K随机性能一般，所有产品的分层特别明显。其中，顶尖的三星、威刚之类的产品，在带宽得分上超过270MB/S，而位于排行榜末端的东芝A100则仅有124MB/S左右的成绩。

在更为关键的总得分上，三星以4974的得分成为综合性能最佳的单品。同时，其他主流级产品的得分大都在4930-4960这个区位中浮动。

实际性能测试：游戏加载

在进行了理论性能测试后，我们将从游戏加载和Photoshop处理两个维度进行实际性能测试。在游戏加载测试中，我们将通过记录从固态硬盘加载《魔兽世界》所需要的总时间，作为实际性能的衡量标准。

图片素材来自网络

游戏加载速度

在游戏加载测试中，参与横评的14款产品的差异仅仅只有2秒左右，其中速度最快的三星750EVO更是仅需要4.8秒即可完全加载。

而如果再加上某款机械硬盘进行性能比较的话，几乎所有参与横评的固态硬盘产品在游戏加载速度上可以完爆机械硬盘，这也说明了固态硬盘在实际应用中的优势地位。

实际性能测试：Photoshop处理

最后，我们进行Photoshop处理性能测试。众所周知，作为最为广泛的设计软件，Photoshop对于电脑硬盘的需求也越来越高，特别是打开大型文档的时候，对于电脑处理器以及硬盘等硬盘有着极大的性能需求。

下面，我们将通过在同等平台下，在所有硬盘上装载Photoshop软件，同时打开容量高达12.5GB的PSD文档，并记录完整打开文档所需要的时常，最后以此数据进行比对。

Photoshop处理测试（图片来源于网络）

Photoshop处理测试

在Photoshop处理性能测试中，打开一个体积为12.5GB左右大小的PSD文档，14款固态硬盘产品最快需要175秒，而最慢则需要294秒，二者相差近一倍的时常。这个差距，还是有着相当的明显的体验差异的，特别是对于需要长期大量使用类似Photoshop之类的图像处理软件的设计师而言。

而再和机械硬盘相比较，固态硬盘的性能优势则无限被放大了，耗时近621秒方能打开一个文档，机械硬盘在性能上的孱弱可见一斑。

小结：

在此次横评中，我们可以看到几乎所有的产品，在核心元器件上都或多或少有着相似之处，这也和当下固态硬盘行业的现状相符，正是在几家超大元器件供应商的垄断下，所有的固态硬盘厂商几乎都只能在屈指可数的原厂中寻找最优的产品方案。

虽然这在某种程度上，避免了固态硬盘出现特别严重的名不副实或是假冒伪劣产品的出现，但是在垄断的情况下，固态硬盘厂商又该如何创新，持续造血呢？

回到横评中，虽然各大产品在核心元器件上的差异性不大，但是在核心元器件的整合、优化以及固件开发上的投入多少，依旧影响了产品最终的性能表现。

重视产品优化和固件升级的三星、浦科特等产品，在核心控件和其他产品差异不大的前提下，在性能上实现了领先。

而一些并没有太多固态硬盘研发经验的西数、联想等所谓大厂，还需要在固件升级和元器件整合上进行进一步的探索。

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