硬派学堂 TLC SSD秒变SLC!这事儿靠谱吗

SLC、MLC、TLC、QLC、PLC……NAND闪存一路发展下来，存储密度和容量越来越大，但是性能、可靠性、寿命却是越来越差，为了保证正常使用就不得不加入各种辅助技能。每一次存储颗粒技术变革时，总让人们忧心存储寿命，毕竟这和数据存储息息相关，可不同硬件规格的闪存真的有可能转换吗？这事儿怎么感觉和X战警逆转未来的感觉有些相似……

TLC SSD秒变SLC

如今的TLC SSD，大多数都支持Pseudo-SLC缓存加速，也就是将一部分容量模拟成SLC来换取高性能，但问题就是一旦缓存容量用完，瞬间就会被打回原形。

近日，存储厂商敏博(MEMXPRO)发布了一款非常特殊的PC32 SSD，将整个硬盘的TLC都模拟成了SLC！

这款硬盘配备的是美光B17A 64层堆叠3D TLC闪存颗粒，原本标称P/E编程擦写循环就有10000次，远超普通TLC，而在全盘SLC模式下更是提高到了40000次，甚至元元超过了MLC和工业级TLC。

当然，TLC每个单元存储三个比特，SLC则是单个比特，模拟后容量就很小了，最少仅仅80GB，最多也不过320GB，不过敏博表示，有需求的话也可以做更大容量的。

同时为了进一步确保稳定性、延长寿命，PCB都是单面分布主控和闪存颗粒，另一面有特殊的保护性涂层，-40℃到85℃的工业级温度范围内均可正常工作。

2.5寸SATA 6Gbps、M.2 2280 PCIe 3.0 x4两种形态，慧荣SM2262EN主控，最高持续读写性能3250MB/s、2980MB/s，而且是全盘容量都可以跑出这个速度。

不太新鲜的技术

对于非存储爱好者而言，这样的模拟听上去非常新鲜，可实际上，这并非开创性的。

早在2018年三星860 EVO固态盘初亮相时，就宣称三星将集成新的TurboWrite（加速写入）功能，可以在固态盘上调用12~72GB不等的空间模拟SLC。

实际上，以慧荣为代表的主控厂商，研究模拟SLC也非常久了，在2017年左右非常火爆的SMI2258、SM2254都提供了一个名为“SLC Cache”的功能。

SM2254G和2258一样，最大的特点是支持Direct to TLC和SLC Caching的算法，通过弹性调整SLC Cache的大小可以提供更多容量的写入不掉速，说白了，以TLC而言，因为须以3bit模拟成1bit的SLC，因此SLC Cache快取空间最大可设定为33%的总容量，在全盘测试中可以保证更长的时间写入是运行在SLC高速模式下。但为了运作稳定，但是实际上基本没厂家去这么做，现在TLC也很贵。

然而，当年就有不少玩家表示，相对于看不见的寿命，模拟完以后的掉速非常可怕。“写完13GB（模拟出来的）SLC Cache 后，速度直接掉到30MB/s！”

如果说SSD仅能跑出这样的速度，那我们买SSD来做什么？不少玩家更找出了关闭SLC Cache功能的办法。

目前市场上大多便宜的SSD都在做SLC Cache，不外乎是提高写入爆发速度，减少编程复杂度这2点。

因为SLC的写入速度比MLC颗粒高非常多，只要把MLC当成SLC那样操作，就能够把MLC颗粒提升到SLC的写入速度，但是由于容量也会随之翻倍消耗，当可用空闲空间用完后，持续写入速度会表现的比MLC还要低。如今的SSD大多受限于SATA 6Gb/s的接口带宽，为了把低容量的型号写入性能提升到500MB/s以上的速度，就需要依靠SLC Cache的爆发力实现，还能美名其曰是提升用户体验，其实厂商没明说这不过就是给屌丝们充高富帅而已，在SSD普及的道路上，低价SSD拥有最多的用户群体。

当然，随着技术的进步，或许SLC Cache不再掉速，或许模拟还能大规模的走下去，事实上，相比模拟SLC，人们还是更关注颗粒的真实寿命和性能。

即将成为主流的QLC、PLC颗粒

不同类型的SSD闪存颗粒主要的区别在哪里？寿命、成本，前者往往是新一代SSD普及过程中备受争议的。

当然，上面这个数据只是理论上的，毕竟每一种颗粒的技术都在不断进步，其寿命和性能也是可以升级的，不过在人们厌倦TLC的同时，未来的存储市场，恐怕是QLC、PLC颗粒的天下。

目前大部分小伙伴还是十分抗拒QLC SSD的，觉得它并不可靠。

由于只有100次可擦写寿命，用QLC颗粒做出来的128GB SSD的写入量最高只能达到13TB，重度玩家使用不到一年就报废了。当SSD容量增加到1TB的时候，写入量能达到102TB，重度使用下也能坚持5-6年。依此类推，10TB的QLC SSD的写入寿命足够正常玩家使用56年。至于100TB的QLC SSD…….

总体来说，QLC颗粒不适合做小容量SSD产品。但是当SSD容量达到2TB甚至更多的时候，就不必太在意他到底是用的TLC，还是QLC，放心使用就行了。

可在人们还未完全对QLC颗粒放心的时候，PLC已经拍马杀到。

目前PLC闪存并没有什么实际的规格参数与性能体现，不过从如今QLC的情况来看，PLC闪存的情况也不会好到哪里去。目前市场上销售的QLC SSD的产品性能指标看起来很不错，可一旦将外置缓存与SLC缓存写爆，QLC闪存的原始写入性能实际上连100MB/s都不到，这比HDD硬盘都不如，唯一的优点就是其随机读写性能依然秒杀HDD。

与QLC闪存相比，PLC闪存可以帮助厂商降低25%左右的成本，这意味PLC SSD的价格将进一步向HDD价格靠拢。同时，PLC闪存可以让SSD的容量上限再次提高，像如今QLC SSD在消费级市场最大容量也就4TB而已，而PLC闪存的到来，将会推动SSD的容量迈向8TB、16TB的方向。这些因素都将有利于SSD进一步取代HDD。当然，前提是PLC闪存擦写次数不会少到使用两三年就寿终正寝。

此外，除了PC、手机等主流闪存应用市场外，穿戴设备设备领域也有望成为PLC闪存的主战场。各种穿戴设备都得配备一些存储数据用的ROM，它速度可能不需要有多快，而且也不需要频繁擦写，可能一天也就几MB的数据擦写而已，而PLC闪存显然已经能满足这些需求。

好了，今天小狮子同大家的分享就到这里了，咱们八卦了一些主流SSD知识以外的冷门知识点，希望大家还喜欢，对于SSD未来有什么想说的、想聊的，欢迎大家留言哦！

Solidigm展示新一代192层堆叠3D QLC，可让SSD容量达到61TB

SK海力士在收购Intel闪存业务后成立了Solidigm，继续销售此前Intel在消费端和企业端的NAND SSD产品，并且技术研发也一直没停下来，他们在日前的Tech Field Day 2022技术峰会上就放出了192层堆叠3D QLC闪存的预览，使用新的闪存后他们能打造出30TB和61TB的SSD，并且展现出了强劲的速度和吞吐量，很明显是想要取代企业级HDD。

Solidigm拿了基于新闪存的7.68TB的PCI-E 4.0 SSD和别家的TLC和QLC SSD进行了对比，这款SSD的随机写入达到了113000 IOPS，速度也有464MB/s，与对比的TLC SSD快了24%，比另一款QLC SSD快了6倍，延迟方面，它比TLC SSD降低了20%，和QLC SSD对比更是减少84%。

其实如果光看性能的话QLC SSD确实不算差，Solidigm的D5-P5316 QLC SSD 30.72TB的连续读取能到7000MB/s，连续写入3600MB/s，随机读取800000 IOPS，对于它所面向的读取密集型和顺序工作负载来说完全够了。

至于大家所关心的耐久度方面，Solidigm的Value Endurance产品最大容量是30.72TB，耐久度能到32PB，而Essential Endurance级别的产品最大容量个61.44 TB，耐久度更是能到65PB，在5年的质保期内每天写入量能到35.6TB，这写入量肯定不成问题的。

当然这些都只是针对企业级和数据中心SSD来说的，它们有足够大的容量，即使不用SLC Cache也能维持一个较高的连续写入速度，对于消费级产品来说，现在的QLC SSD耐久度其实已经不是最大的问题了，主要问题还是SLC Cache用光之后较低的QLC原始写入速度，当然这个速度也是在慢慢提升的，最初1TB QLC SSD的闪存原始写入甚至比HDD还慢，最近的Solidigm P41 Plus 1TB这速度已经提升到了210MB/s，虽然离TLC SSD还有一段距离，但可以看出QLC的性能是在稳步提升的，而且虽然SSD容量的逐步增长，想一次性耗尽SLC Cache的场景会逐步减少。

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