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sata转nand芯片发烧友将QLC SSD转换为SLC 大幅提高了耐用性和性能

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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发烧友将QLC SSD转换为SLC 大幅提高了耐用性和性能

几个月前，我们报道了计算机工程师兼TechPowerUp固态硬盘数据库维护者Gabriel Ferraz超频提升2.5英寸SATA III NAND闪存固态硬盘的神操作。现在，他又带来了另一个同样有趣的项目：将四级单元（QLC）SATA III 固态硬盘改装成更耐用、性能更高的单级单元（SLC）SATA III 固态硬盘。

他使用的是美光 Crucial BX500 512 GB 固态硬盘，主控是 Silicon Motion SM2259XT2 单核 ARC 32 位 CPU，主频为 550 MHz，双通道运行速度为 800 MT/s（400 MHz），不带 DRAM 缓存。这款特殊的固态硬盘使用了四个美光公司生产的 NAND 闪存芯片，部件编号为 NY240。每个通道控制两个芯片。这些 NAND 闪存芯片的设计工作频率为 1600 MT/s（800 MHz），但在实际应用中，该硬盘的工作频率仅为 525 MT/s。

在 NANDs FortisFlash 中，这些硬盘的平均耐用性为 1500 P/E 周期，在 Mediagrade 中约为 900 P/E 周期。在 pSLC 中，同一硬盘的耐用性将分别提高到 100000 次和 60000 次。

如何实现这一目标才是最棘手的部分，要做到这一点，必须从 USBdev.ru 网站下载 Silicon Motion SM2259XT2 控制器的 MPtools，并找到固态硬盘中使用的正确芯片。然后，仔细修改软件，修改配置文件以允许 SLC 模式，迫使芯片作为 SLC NAND 闪存芯片运行。最后，还需要触及固件文件夹，并将存档文件从目录向上移动，这在视频中可以看到。

硬盘启动后，容量从 512 GB 降至 114-120 GB。不过，固态硬盘的耐用性跃升至 4000 TBW（写入循环），增幅约为 3000%。此外，性能也有所提高，更多详情可查看下面的视频。

神奇！大神将QLC转化成SLC，大大提升SSD性能和寿命

几个月前，计算机工程师兼TechPowerUp固态硬盘数据库维护者Gabriel Ferraz展现了将2.5英寸SATA III NAND闪存固态硬盘超频的神操作。最近，他又带来了另一个同样有趣的项目：将四级单元（QLC）SATA III固态硬盘改装成更耐用、性能更高的单级单元（SLC）SATA III固态硬盘。

他使用的是美光Crucial BX500 512GB固态硬盘，主控是慧荣SM2259XT2单核ARC 32位CPU，主频为550MHz，双通道运行速度为800MT/s（400MHz），不带DRAM缓存。这款SSD使用了四颗美光公司生产的 NAND 闪存芯片，FBGA编码为NY240。每个通道控制两个芯片。这些NAND闪存芯片的设计工作频率为1600MT/s（800MHz），但由于接口协议的限制，该硬盘的工作频率仅为525MT/s。

在NANDs FortisFlash中，这些硬盘的平均耐用性为1500 P/E周期，在Mediagrade中约为 900 P/E周期。在pSLC中，同一硬盘的耐用性将分别提高到100000次和60000次。

Gabriel Ferraz从USBdev.ru网站下载慧荣SM2259XT2控制器的MPtools，并找到固态硬盘中使用的正确芯片。然后，仔细修改软件，修改配置文件以允许SLC模式，迫使芯片作为SLC NAND闪存芯片运行。最后，还需要触及固件文件夹，并将存档文件从目录向上移动。

固态硬盘启动后，容量从512GB降至114-120GB。不过，固态硬盘的耐用性跃升至4000TBW（写入循环），增幅约为3000%。此外，性能也有所提高。

其实，对SSD有所了解的人应该知道，这位大神使用的是类似模拟SLC的技术，按照NAND闪存等级，现在大致可分为SLC、MLC、TLC、QLC甚至还有PLC，性能和寿命依次减少，但可制成的容量依次增加。

按照原理，SLC每个cell（存储单元）仅需存放1bit数据，MLC则是2bit数据，依此类推，QLC需容量4bit数据，要将QLC模拟成SLC，则每个单元就只存放1bit数据，那么容量也相应的缩水了4倍，所以从512GB降至114-120GB是无法避免的。

现在SSD制造商也会在SSD中采用模拟SLC缓存策略，从而带来更快的传输速度，但方式不一样，主要体现在设置的缓存容量大小方面。举例来说，当一款TLC的SSD缓存容量占到总容量的1/3，我们就可以说这款SSD采取了全盘模拟SLC策略，比如，一块1TB的TLC SSD缓存容量高达300GB，就是采用了全盘模拟SLC，空盘状态下能够极速传输300GB文件。但坏处是，出缓存后，速度会掉的很难看。

当然，有人可能会说，我一般都只传几GB或几十GB的文件，都不会跑满缓存容量。话虽如此，但模拟SLC技术说白了就是用容量换速度，上面的例子是SSD处于空盘的理想状态下，当SSD塞满太多东西时，实际可用容量减少，模拟SLC缓存也将相应减少。

因此，保持一个合理的模拟SLC缓存容量是比较明智的。值得一提的是，现在QLC NAND在储存设备中已有星火燎原之势，很多人都为之色变，因为这意味着以后的储存产品生命周期将越来越短，性能也是越来越差。其实，如果是在购买成本大大降低的情况下，完全不必为此担忧，因为，照普通人的使用习惯，要把一块QLC SSD的寿命用尽也得十几或几十年了，而且QLC NAND的一大亮点是容量大大增加，而容量也是影响寿命的一个关键因素，至于性能，除了特俗场景下需要的带宽较高，大多都用不到那么强悍的性能。

但话又说回来，现在一些采用QLC的SSD产品卖的和SLC SSD价格差不多，如此一来就没有优先选择QLC的理由了，而QLC的普及也是任重道远。

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