手持光威4TBSSD,回顾固态硬盘发展之路

中山狐爱数码 2023-10-28 15:31:45

相信广州的diy都记得,当年电脑城有很多小摊位,卖各种各样的配件。主要是内存、存储卡、U盘一类的东西,偶然会见到各种稀奇古怪的新玩意。而第一次见到固态硬盘的时候,还是叫做电子盘。

相信很多人没有见过这东西,甚至很多人没有用过这种接口。这是IDE接口,用在工控机上面的。容量都不大,上面那个是256MB,没错,是MB而已,但非常贵。

其实同时期,电子盘还有另外一种形式,那就是用着高端单反相机上面的CF卡。接口形状有点区别,但本质也是IDE接口,通过一个转接卡就可以用在普通的电脑上面。

值得一说的是,早期的苹果ipod mp3 mini也能用CF卡。不过早期用苹果的和玩单反的都是高端收入人群,不差钱的主才能玩这东西。

相信很多朋友和我一样,都是从SATA3接口2.5寸SSD开始接触SSD的。至今,SATA3接口固态硬盘依然活跃在不少人的整机里面。

固态硬盘说白了就是由主控、闪存、缓存(硬件或者算法)、固件四项组成,某个程度来说,固态硬盘也相当于一个小主机。

主控就相当于是CPU中央处理器,闪存相当于硬盘,缓存和内存作用类似,固件就相当于是操作系统。严格来说,冯诺依曼结构计算机,其实不仅仅是整机如此,数码产品、配件都是类似的结构。

我的第一个SSD的容量仅有64GB,不知道你的第一个多大呢?早期64GB已经算是不小了,128GB属于中高端产品,256GB属于旗舰级别了。

不过,那时的主控基本上就是Sandforce SF2281一统天下的时代,从杂牌、入门级、高端产品、服务器级别都是这个主控。唯一区别就是从固件和NAND闪存做文章。

后面高端产品用的是Marvell主控,也就是俗称的大马主控。大马主控性能很强,但是缺点就是发热量大,而且搭配的也是比较激进的算法。

这里涉及SSD的两个知识,一个就是碎片回收,这个涉及到Trim指定以及算法;一个就是“脏”闪存的问题。某个程度来说,本质就是固态硬盘里面没有数据的时候,“干净”的情况下面数据是最好看的,而且用掉的容量越多,性能掉得越厉害,而某些极端的算法就相当于频繁擦闪存,跑分好看但影响寿命。

没错,固态盘盘是有寿命的,严格来说应该是说NAND颗粒是有寿命的,而不同类型的颗粒寿命也是不一样的。

SLC颗粒、MLC颗粒、TLC颗粒和QLC颗粒的寿命存在明显的区别。

SLC(单层单元)颗粒是早期的一种闪存颗粒,每个Cell单元存储1bit信息,结构简单,电压控制也快速,反映出来的特点就是寿命长,性能强,P/E寿命在1万到10万次之间。但是缺点就是容量低而成本高。

MLC(多层单元)颗粒每个cell单元存储2bit信息,需要更复杂的电压控制,有00,01,10,11四种变化,这也意味着写入性能、可靠性能降低了。其P/E寿命根据不同制程在3000-5000次不等。

TLC(三态存储单元)颗粒每个cell单元存储3bit信息,电压从000到001有8种变化,容量比MLC再次增加1/3,成本更低,但是架构更复杂,P/E编程时间长,写入速度慢,P/E寿命也降至1000-3000次,部分情况会更低。虽然寿命短但经过重度测试的TLC颗粒正常使用5年以上是没有问题的。

QLC或者可以叫4bit MLC,电压有16种变化,但是容量能增加33%,就是写入性能、P/E寿命与TLC相比会进一步降低。具体的性能测试上,读取速度方面,SATA接口中的二者都可以达到540MB/S,QLC表现差在写入速度上,因为其P/E编程时间就比MLC、TLC更长,速度更慢,连续写入速度从520MB/s降至360MB/s,随机性能更是从9500 IOPS降至5000 IOPS。

综上所述,SLC颗粒、MLC颗粒、TLC颗粒和QLC颗粒的寿命依次递减。

而所谓的一次,就是从无数据到写满数据为一次,就相当于现在新能源车的电池寿命一样。

正规的SSD厂家会有一个相关的TBW写入寿命的指标,也是一个保修的准绳。一般来说,虽说是颗粒的寿命下降了,但是由于容量大了,因此整体的写入寿命也是在增加的,因此一般人也不用太担心寿命的问题。就好像,家用车压根就不可能像网约车那样子开到60万公里一样。

过往,主控和NAND都是国外的,NAND颗粒来来去去就是三星、海力士、镁光、镁光、铠侠(东芝)、intel。不过,从长江存储崛起以后,全国产就变成了现实了。

其中,光威的奕系列就是最具有代表性的。光威奕系列就是国芯系列,比方说光威弈系列PCIe4.0 SSD,属于2280规格、NVME1.4协议、PCI-E 4.0界面的高速产品。主控联芸MAP1602,搭配长江存储闪存的方案。

也是得益于中国芯的全面崛起,也让SSD迎来了十年来最好的价格,今年2TB SSD基本上普及了,4TB也不是。忍不住入手了人生中第二款4TB SSD,来自光威的4TB SSD。

说起来,我第一块过TB容量的硬盘也是光威的,当年是6xx价格买的光威悍将1.5TB,一口气买俩,至今还在俩都在单位天天使用。

而这次的4TB可不是2.5寸盘,这可是正儿八经的PCI-E 4.0 4X的高速产品啊。至于今年买PCI-E 3.0的产品?很难看出性价比在那里,为了省几十块丧失一大截性能,不大划算。

这可是光威的高端产品,2280规格,从外包装就知道了。

值得一说的是,这次的包装里面居然还有一个精美的螺丝刀,这也是光威的特色,以前貌似还有送防经典手套一类贴心工具的。

和过往一样,光威还是走亲民路线的,光威弈系列PCIe4.0 SSD 4TB在8月份降到了1199元,价格只比4TB SATA SSD贵了二百元左右。

相比于无马甲、无缓存版的同类型M.2 NVMe SSD,同规格、自带散热马甲与独立缓存的M.2 NVMe SSD价格会贵上二百元左右,而且国产品牌要比国外同类型的产品便宜很多。无缓存版SSD往往是通过HMB机制来占用部分内存进行FTL映射,搭配SLC Cache智能模拟缓存技术来提升SSD读写性能,无缓存设计也进一步降低了成本,发热量也就相对会小很多,这也是无缓存版SSD不带马甲、价格更便宜的原因。而缓存版SSD自带的独立缓存则是直接用来存储FTL闪存映射表,相对来说综合性能要更强一些,主要体现在4K随机读写等一些细节性能参数方面,基本不存在随空间占有率提升而出现读写性能大幅下降的问题。

当然了,性能强的发热也大,这也是为什么高端SSD的散热片都有点夸张的说。

这个集成的散热马甲拥有8cm²的散热面积,能够有效降低30℃的温度,而光威本身还提供了产达5年的质保,以换代修售后无忧。

侧面除了光威的防伪标签以外,还有四个螺丝,其中一个螺丝被以贴纸盖住了,考虑到保修就没敢拆了。

光威Ultimate系列SSD采用的英韧5236主控芯片,采用12nm制造工艺,8通道设计,最大支持8TB的容量,支持MLC、TLC和QLC等主流闪存,在它的旁边还能看到一颗独立的镁光D9ZFW的高速缓存芯片,很明显这次光威对高端产品用料是够狠的说。

官方标称的最高读写性能分别为7450MB/s和6500MB/s,提供了质保 5 年或是最大写入量2400TB的售后服务。

长江存储Xtacking2.0架构TLC 3D NAND闪存,主控是英韧科技INNOGRIT IG5236,带4GB独立缓存。IG5236主控采用12nm FinFET CMOS制造工艺,支持NVMe 1.4协议、支持4K LDPC纠错、支持智能温控等等、支持数据总线位宽为 (32+8) 位或32位的DDR SDRAM以及支持SLC、MLC、TLC和QLC NAND闪存,最高支持容量为8TB。

至于支持的话,AMD平台从3000系列就已经支持了,而intel从十一代酷睿就支持PCI-E 4.0 SSD了。当然了,要是你也有AMD 7000平台,具备PCI-E 5.0 SSD支持的也能向下兼容PCI-E 4.0的产品的。

我测试的平台比较老,采用的是AMD 5600G+X470的平台,但是跑分还是轻轻松松到7000MB/s级别的,而且对于后台多任务性能要求比较高的4k深层队列性能也是非常炸裂,已经达到3300MB/s。

不仅仅跑分好看,实际上的使用也很强悍的说。超大容量的数据写入速度还能基本保持在2.6GB/s上下,对于我这种经常需要拍摄100-200GB超大容量4k视频的用户来说,尤其重要。

这个也是有缓存高端产品的优势,无缓存的话,容易出现爆缓存以后数据暴跌的窘况。

不知不觉,从第一次接触SSD到现在都有12年了,从最初的64GB到4TB,从500MB/s到7000MB/s,从全部欧美生产到全国货,经历了很多但恍如昨日。

光威其实还有几款4TB级别的SSD,最亲民的是SATA3接口的悍将,光威弈pcie4.0 SSD 4TB的性价比也不错。我手上的属于性能级别产品,自带缓存,采用的也是定位更高的英韧科技INNOGRIT IG5236,带4GB独立缓存。对于经常需要大量写入数据,有害怕因为缓存外性能暴跌的话,这款旗舰级产品会更加适合你。

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