固態(tài)硬盤(pán) SLC、MLC、TLC、QLC是什么？買(mǎi)固態(tài)前需要先認(rèn)識(shí)固態(tài)硬盤(pán)的這些參數(shù)
想要提升電腦速度，把 HDD（機(jī)械硬盤(pán)）換成 SSD（固態(tài)硬盤(pán)）應(yīng)該是性?xún)r(jià)比比較高的選擇，我們的 CPU 每秒可以處理數(shù)十億個(gè)周期，但多數(shù)時(shí)候它都在等待磁盤(pán)將數(shù)據(jù)傳輸給它。現(xiàn)在 SSD 的容量不斷上升，價(jià)格卻在降低，使得淘汰 HDD 的呼聲越來(lái)越大，但評(píng)價(jià)一塊硬盤(pán)的優(yōu)劣應(yīng)該從多個(gè)維度考慮，如果只追求速度快，往往會(huì)落入隱形的陷阱。本文會(huì)為你詳細(xì)介紹選購(gòu) SSD 應(yīng)該注意的方方面面，帶你認(rèn)識(shí)固態(tài)硬盤(pán)，讓你買(mǎi)到適合自己的 SSD 硬盤(pán)。
01.什么是 SSD 及 SSD 如何工作
Ps：不看這段也無(wú)所謂
認(rèn)識(shí)固態(tài)硬盤(pán)先從SSD的誕生和發(fā)展過(guò)程開(kāi)始。早在 1950 年代就出現(xiàn)了類(lèi)似 SSD 的技術(shù)，到 1970 –1980 年代，它已用于高端超算。但是，那時(shí)候還非常昂貴，售價(jià) 5 位數(shù)美元也只能買(mǎi)到 2–20 MB 左右的容量。后來(lái) SSD 技術(shù)也被應(yīng)用在軍事和航空航天領(lǐng)域，1990 年才逐漸出現(xiàn)在消費(fèi)類(lèi)設(shè)備中，但壽命「只有」10 年左右，直到 2015 年Windows 10 發(fā)售后才算正式開(kāi)始普及。
之所以稱(chēng)之為固態(tài)硬盤(pán)，是因?yàn)樗鼉?nèi)部沒(méi)有傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)那樣的移動(dòng)部件和旋轉(zhuǎn)的盤(pán)片，SSD 內(nèi)部的部件都是固定不動(dòng)的。
固態(tài)硬盤(pán)中數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在名為「閃存」的存儲(chǔ)芯片中。
閃存有兩種類(lèi)型：NOR 和 NAND。兩種閃存芯片都由很多的浮柵晶體管組成，晶體管是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單元，就像機(jī)械硬盤(pán)中的磁性物質(zhì)代表 1 和 0。
晶體管構(gòu)成網(wǎng)格，根據(jù)網(wǎng)格中晶體管的數(shù)量，單個(gè)網(wǎng)格的容量在 256kb-4MB 之間。
NOR 與 NAND 的區(qū)別是單元之間的接線方式不同。在 NOR 閃存中，網(wǎng)格單元并聯(lián)連接，在 NAND 中則是串聯(lián)連接。這意味著 NOR 閃存需要更多導(dǎo)線，因此他們的體積更大，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。NAND 使用更少的導(dǎo)線使得它可以更高密度的封裝。
最終的結(jié)果就是 NAND 閃存成本更低，并且同體積下可以擁有更多存儲(chǔ)空間，這使得它普及度更高，面向個(gè)人消費(fèi)者的產(chǎn)品都是 NAND。NOR 閃存則適合用在低密度，高速的只讀應(yīng)用中。
SSD 之所有比 HDD 更快，是因?yàn)?SSD 的主控知道所有網(wǎng)格的確切位置，因此當(dāng)系統(tǒng)的需要使用某個(gè)文件的時(shí)候，SSD 可以直接給它，響應(yīng)時(shí)間以納秒。
02.SSD vs HDD
認(rèn)識(shí)固態(tài)硬盤(pán)，難免需要和機(jī)械硬盤(pán)對(duì)比，簡(jiǎn)單對(duì)比一下 SSD 與 HDD 各自的優(yōu)劣：
SSD 比 HDD 更快。這是固態(tài)硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)，比較顯而易見(jiàn)。
SSD 更不容易壞。因?yàn)?HDD 內(nèi)部是機(jī)械結(jié)構(gòu)，裝機(jī)晃動(dòng)都有可以損壞它，但SSD 更怕靜電和短路。
SSD 更安靜。同樣因?yàn)?HDD 的機(jī)械結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致它的聲音更大，發(fā)熱也更大。
HDD 更便宜。HDD 的價(jià)格每 GB 大約 1.4 – 2.1 毛。SSD每 GB 大約 7 毛。
SSD 更省電。如果用在筆記本上平均可以提升 45 分鐘續(xù)航。
HDD 更適合冷存儲(chǔ)存。SSD 長(zhǎng)時(shí)間不通電存儲(chǔ)信息的最小單位「電子」會(huì)丟失，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，一般建議每年至少通一次電。HDD 可以不通電時(shí)間更長(zhǎng)，但最終結(jié)果還是會(huì)丟失。
03.閃存顆粒
很多朋友選購(gòu) SSD 只看容量和速度，一不小心就踩到了「閃存顆?！惯@個(gè)天坑。
閃存顆粒不斷升級(jí)迭代，按版本順序排列是：SLC、MLC、TLC、QLC，QLC 是新技術(shù)（但是使用起來(lái)效果差）。
晶體管是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單元，可以把整個(gè)硬盤(pán)想象成監(jiān)獄，每個(gè)晶體管單元就是一間牢房，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位電子（bit）就是牢房中的囚犯。自然，監(jiān)獄里的囚犯越多硬盤(pán)容量就越大。
單級(jí)單元 SLC 時(shí)代，囚犯數(shù)量不多，每個(gè)囚犯可以住單間，也就是每個(gè)單元只放一個(gè)數(shù)據(jù)單位；
多層單元 MLC 時(shí)代，囚犯變多了（大家對(duì)硬盤(pán)的容量需求增加），但監(jiān)獄就那么大，怎么辦呢？只能把兩個(gè)囚犯關(guān)一間房，也就是每個(gè)單元房存放兩個(gè)數(shù)據(jù)單位；
三級(jí)單元 TLC 時(shí)代，發(fā)現(xiàn)還不夠，于是開(kāi)始把三個(gè)囚犯關(guān)一間房。
而最新的技術(shù) QLC 是四人間。
我們都明白一個(gè)道理，人越多越難管理，效率越低（讀寫(xiě)慢），一個(gè)東西使用的人越多，耗損越快（壽命短）。
SLC 是一開(kāi)始的技術(shù)，它密度低，所以容量都比較小，但速度快，并且使用壽命非常長(zhǎng)，但是因?yàn)樘F了，現(xiàn)在基本只用在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)。價(jià)格動(dòng)輒上千、上萬(wàn)；
MLC 是折中選項(xiàng)，它雖然一些方面不如 SLC ，但綜合考慮價(jià)格、容量、壽命、速度后屬于適合個(gè)人消費(fèi)者的產(chǎn)品，做系統(tǒng)盤(pán)或者大文件處理，比SLC 便宜3倍左右，小編比較建議用 MLC 做系統(tǒng)盤(pán)或存放重要數(shù)據(jù)（再不買(mǎi)就停產(chǎn)啦）；
TLC 密度更高，雖然使用了緩存技術(shù)，但速度依然不如前兩個(gè)，并且壽命比前兩者少了2-10倍。適合需求普通消費(fèi)者，用來(lái)做系統(tǒng)盤(pán)、游戲盤(pán)、臨時(shí)盤(pán)（U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)等）都沒(méi)問(wèn)題。價(jià)格是 MLC 便宜一半左右，小編比較建議用 TLC 做系統(tǒng)盤(pán)、倉(cāng)庫(kù)存放電影游戲等；
四級(jí)單元 QLC，顧名思義。雖然消費(fèi)者對(duì) QLC 哀怨連連，但擋不住廠商掙錢(qián)的步伐，QLC 的固態(tài)硬盤(pán)正在飛速普及中。選購(gòu) SSD 時(shí)小編絕不建議購(gòu)買(mǎi)QLC。
SD 每一次「技術(shù)升級(jí)」都是一次權(quán)衡的結(jié)果，制造商在權(quán)衡成本與利潤(rùn)，消費(fèi)者在權(quán)衡容量與壽命，容量翻倍，但問(wèn)題也呈指數(shù)級(jí)上升。
SLC 用兩種電壓變化來(lái)表示 0 或 1（1bit），MLC 用 4 種電壓變化來(lái)表示11、10、01、00（2bit），TLC 用八種電壓變化（3bit），QLC用 16 種（4bit）。閃存單元每次寫(xiě)入和修改數(shù)據(jù)都在改變電子的電壓狀態(tài)，而每一次狀態(tài)改變都會(huì)導(dǎo)致隔離硅氧化物損耗，這是導(dǎo)致壽命縮短的主要原因。
LC 的平均可擦寫(xiě)100000個(gè)周期。MLC 只有 35000-10000 個(gè)周期。TLC 大約是5000。而 QLC，廠商宣稱(chēng)與 TLC 一致，你信嗎？
目前大多數(shù) NVMe 協(xié)議（后面講） SSD的正常讀寫(xiě)速度是 1500 MB /s 左右。但正在普及的 QLC 只有 80-160 MB/s（持續(xù)寫(xiě)入），比機(jī)械硬盤(pán)還慢。
TLC 的壽命應(yīng)該在 5 年以上，但 QLC 只有 3-5 年，既然廠商一再聲明新技術(shù)各方面良好，那為什么還要一再縮短硬盤(pán)保修時(shí)間？
不同顆粒面向不同市場(chǎng)和人群其實(shí)沒(méi)有問(wèn)題，但多數(shù)商家并不會(huì)寫(xiě)明使用了那種顆粒，因?yàn)樗麄円巡煌w粒混著賣(mài)，讓「殘缺」的新顆粒逐漸替代穩(wěn)定的舊顆粒，幾年前我們還又很多 MLC 硬盤(pán)可選，現(xiàn)在幾乎只有三星還在生產(chǎn) MLC 硬盤(pán)，利潤(rùn)更高但速度和壽命更差的 TLC 已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)。
另外閃存曾經(jīng)以單層排列，但降低成本，現(xiàn)在制造商幾乎都將存儲(chǔ)單堆疊起來(lái)，稱(chēng)為3D 閃存。只要知道現(xiàn)在市面上大多都是 3D 閃存，并不稀奇。不會(huì)被忽悠就夠了，沒(méi)有必要深入了解。
04.顆粒品質(zhì)
閃存顆粒有很高的技術(shù)門(mén)檻，其商業(yè)模式與內(nèi)存一樣，通常是多家廠商合作，分工一般是 Fab（生產(chǎn)）和 Design house（設(shè)計(jì)），最終主導(dǎo)權(quán)一定是在生產(chǎn)方手中（可參考華為與臺(tái)積電）。像閃迪、金士頓這樣的都屬于 Design house 和封裝銷(xiāo)售商，大佬還是為他們提供閃存顆粒的 Fab。
目前能夠批量提供固態(tài)顆粒的制造商有：
三星：存儲(chǔ)業(yè)的龍頭，全球市場(chǎng)份額高，三星工廠一起火，全球固態(tài)都漲價(jià)；
海力士：僅次于三星，擁有完備的生產(chǎn)能力；
西數(shù)：機(jī)械硬盤(pán)的龍頭，但經(jīng)過(guò)幾次收購(gòu)后也有了自產(chǎn)閃存顆粒的能力；
東芝（閃迪）：東芝以前做內(nèi)存和固態(tài)，后來(lái)放棄了內(nèi)存業(yè)務(wù)，閃迪嚴(yán)格來(lái)說(shuō)沒(méi)有自己的 Fab，但它持有東芝的股份，所以產(chǎn)品大多和東芝一樣，換了個(gè)殼。（閃迪已經(jīng)被西數(shù)收購(gòu)，也可能用西數(shù)的顆粒，但和東芝更親密）；
鎂光：主要業(yè)務(wù)是內(nèi)存，2006年與英特爾合作生產(chǎn)固態(tài)顆粒，后來(lái)解散但兩家都掌握了固態(tài)顆粒研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)；
英特爾：與鎂光散伙后自己造固態(tài)，除了傳統(tǒng)的 3D 結(jié)構(gòu)外，英特爾和鎂光還合作研發(fā)了一種新結(jié)構(gòu)。
以上企業(yè)可以說(shuō)掌握了全球固態(tài)的命脈，他們自己的產(chǎn)品都用自己的優(yōu)質(zhì)顆粒，品質(zhì)很好。但全球固態(tài)品牌還有那么多？他們的顆粒哪里來(lái)？
固態(tài)硬盤(pán)的顆粒生產(chǎn)就和 CPU 一樣，工藝精度高，隨機(jī)性大，并不是一鍋燉出來(lái)就大家都一樣。
顆粒生產(chǎn)出來(lái)后會(huì)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試，將結(jié)果分為原片（正片），白片和黑片。品質(zhì)最好的原片就貼上自己的牌投入市場(chǎng)，但白片和和黑片也不能浪費(fèi)啊，少部分會(huì)用在自家低端產(chǎn)品上（西數(shù)綠盤(pán)），大部分會(huì)賣(mài)給下游沒(méi)有自產(chǎn)能力的廠商，讓他們貼自己的牌去賣(mài)。
大一點(diǎn)的下游廠商能夠拿到原片、白片，至于黑片嘛，數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)，數(shù)據(jù)無(wú)價(jià)……
小編只建議大家購(gòu)買(mǎi)原片廠的產(chǎn)品。
05.主控
主控相當(dāng)于固態(tài)的 CPU，它管理控制存儲(chǔ)單位進(jìn)行讀寫(xiě)動(dòng)作，合理分配任務(wù)到存儲(chǔ)單元上，同時(shí)它還是內(nèi)存與硬盤(pán)之間的中轉(zhuǎn)站。主控直接影響 SSD 試用體驗(yàn)和壽命，某種程度上主控的重要性和技術(shù)含量比閃存更高。
因此并不是所有原片廠都自產(chǎn)主控，目前主要的主控制造商有：三星、東芝、美光、海力士、美光的英特爾他們閃存和主控都能自己造。
但是現(xiàn)在除了三星外更多的廠商選擇將主控交給專(zhuān)門(mén)的主控供應(yīng)商，例如慧榮、群聯(lián)、云蓮、智微和瑞昱。
另外隨著國(guó)內(nèi)自主自研的戰(zhàn)略發(fā)展，也有不少?lài)?guó)產(chǎn)主控廠商開(kāi)始發(fā)聲，例如已經(jīng)上架京東的國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)存顆粒+聯(lián)蕓主控的光威弈Pro 固態(tài)硬盤(pán)。雖然比不上三星等一線大廠，但已經(jīng)超過(guò)很多二流換皮廠商，這是巨人崛起的第一步。感興趣的朋友可以支持一下。
我們只買(mǎi)固態(tài)沒(méi)必要深入研究主控，只要記住買(mǎi)大廠原片就好了，因?yàn)榇髲S不會(huì)在主控上虧待自己。
06.外形尺寸
我們繼續(xù)認(rèn)識(shí)固態(tài)硬盤(pán)的外形尺寸，SSD 目前主要有三種外形尺寸，應(yīng)該選擇哪種外形還需要看主板插槽是否支持。
2.5 英寸 SATA：這是最常見(jiàn)的類(lèi)型，尺寸與筆記本的機(jī)械硬盤(pán)一樣（2.5英寸），所有主板都支持 SATA 接口，安裝無(wú)壓力。只是這個(gè)尺寸放在某些臺(tái)式機(jī)會(huì)可能會(huì)無(wú)法固定，不過(guò)這都不是問(wèn)題。
M.2：這是近幾年的新秀，已經(jīng)成為超薄筆記本的標(biāo)配，但臺(tái)式機(jī)上也同樣受歡迎，它的大小與內(nèi)存條相當(dāng)，大多數(shù) M.2 硬盤(pán)的長(zhǎng)寬是 80mm 和 22mm，但也有更小的，選購(gòu)的時(shí)候要特別留意。
附加卡（AIC）：它和顯卡一樣使用 PCIex4或x16 接口，速度依然比 SATA快許多。但是如果你要用獨(dú)顯的話，可能就放不下附加卡硬盤(pán)，即便放下也會(huì)很緊湊，影響散熱。
需要注意的是現(xiàn)在NVMe 常常與 M.2一同出現(xiàn)，但他們并不是一個(gè)東西，M.2 只是 SSD 的外形，NVMe 則和 SATA 一樣是指接口形式。M.2 的固態(tài)也有 SATA 接口的。NVMe 與 SATA 相比速度更快，最新的 SATA III 最大吞吐量是 600MB/s，而 NVMe 可以高達(dá) 3500MB/s。
所以在購(gòu)買(mǎi) NVMe M.2 固態(tài)前要確保你的主板確實(shí)支持 NVMe 接口。
但是，NVMe 相較于 SATA 的提升只在順序讀取/寫(xiě)入時(shí)才能真正體現(xiàn)，說(shuō)人話就是「只有大文件讀寫(xiě)才有效果」，因此對(duì)于游戲和日常工作而言，你可能感覺(jué)不到差異。不過(guò)對(duì)于視頻編輯渲染和照片處理，NVMe 優(yōu)勢(shì)明顯。
07.4K 對(duì)齊
現(xiàn)在系統(tǒng)會(huì)自動(dòng) 4K 對(duì)齊，已經(jīng)不需要專(zhuān)門(mén)操作了。此段可跳過(guò)。古時(shí)候的硬盤(pán)一個(gè)扇區(qū)是 512 字節(jié)，后來(lái)磁盤(pán)容量提升，扇區(qū)大小升級(jí)成 4096字節(jié)，也就是 4KB。4K 對(duì)齊就是將分區(qū)的起始扇區(qū)對(duì)齊某個(gè) 4K 扇區(qū)的起始位置。因?yàn)楣虘B(tài)硬盤(pán)閃存顆粒的特性，4K 對(duì)齊會(huì)大大提升它的讀寫(xiě)速度，所以固態(tài)剛開(kāi)始普及時(shí)需要4K 對(duì)齊，但現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有必要，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng) 4K 對(duì)齊。
如果你不放心，可以用這個(gè)方法查看電腦是否 4K 對(duì)齊，以及手動(dòng) 4K 對(duì)齊：Windows 4K 對(duì)齊的方法。
08.多大容量合適
容量不光影響壽命，還影響讀寫(xiě)速度和壽命。
例如三星 PM961 在用料一樣情況下 128GB 版寫(xiě)入速度只有 600MB/s，256GB 則有 1100MB/s，幾乎翻倍。
而主控會(huì)將存儲(chǔ)任務(wù)合理分配給閃存顆粒，確保每個(gè)單元的任務(wù)量都一樣，這樣就避免了只用某個(gè)單元而導(dǎo)致該單元過(guò)勞死，人多力量大，容量越大，平分的任務(wù)就越少，自然壽命就長(zhǎng)。
128GB：盡量避免，這種容量的硬盤(pán)由于內(nèi)存模塊數(shù)量少往往性能最差。另外這個(gè)容量裝完系統(tǒng)后基本辦不了什么事，而升級(jí)到下一等級(jí)并不需要多少錢(qián)。
250GB：這個(gè)容量常常用在筆記本的基礎(chǔ)配置上，日常辦公基本夠用，經(jīng)濟(jì)緊張的話也可以搭配 HDD，不過(guò)小編更建議選擇 500GB 級(jí)別。
500GB：性?xún)r(jià)比最高，盡管 1TB 更吸引人，但 500 GB 在售價(jià)和容量上都恰到好處。存游戲和大文件都可以用 HDD，或者用完即刪。
>1TB：如果你是發(fā)燒友需要存儲(chǔ)大量文件或游戲，1TB 、2TB、4TB 都無(wú)所謂，上不封頂。?
09.2020 年值得推薦的產(chǎn)品
MLC 顆粒：
三星 970 EVO Pro （m.2接口）
三星 860 Pro （SATA接口）
TLC 顆粒：
三星970 EVO Plus
三星970 EVO
西數(shù)黑盤(pán) SN750
鎧俠RD10/東芝RC500（只是馬甲不同）
浦科特M9Pe
浦科特M9 Plus
閃迪 至尊高速速系列
英特爾 760P
西數(shù)藍(lán)盤(pán) SN550
東芝RC500
?？低旵2000pro
威剛XPG S11 Pro?
結(jié)論
相信讀完本文之后大家已經(jīng)認(rèn)識(shí)固態(tài)硬盤(pán)的很多重要指標(biāo)，固態(tài)硬盤(pán)只是指硬盤(pán)存在的一種物理形式，我們?cè)陔娔X上用的固態(tài)硬盤(pán)原理和技術(shù)與今天手機(jī)的內(nèi)置存儲(chǔ)沒(méi)有區(qū)別，都是閃存+主控。
傳統(tǒng)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的時(shí)代還沒(méi)有結(jié)束。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前全球仍有 85％ 的設(shè)備僅使用機(jī)械硬盤(pán)，剩下的還有大部分是 SSD 加 HDD 的混合搭配，僅使用 SSD 的設(shè)備只是少數(shù)。預(yù)計(jì)到 2021 年，SSD 的出貨量才有望超過(guò) HDD。
本文未收取任何廣告費(fèi)！所有產(chǎn)品建議僅代表小編個(gè)人觀點(diǎn)，歡迎反駁。
