便宜有好貨 TLC閃存顆粒固態(tài)硬盤(pán)分析

最近市場(chǎng)上出現(xiàn)了非常便宜的SSD產(chǎn)品，比如三星840，256GB的容量，價(jià)格只有一千元不到。經(jīng)過(guò)仔細(xì)打聽(tīng)，這款產(chǎn)品使用了TLC的顆粒。TLC顆粒也能做硬盤(pán)？它們不是一直有壽命問(wèn)題么？大廠也有TLC，市場(chǎng)又有變化了？

存儲(chǔ)顆粒 一二三的差別

閃存是使用晶體管存放電信號(hào)的核心部件。影響SSD性能的除了控制芯片外，就數(shù)閃存顆粒最為重要了。常見(jiàn)閃存顆粒分為三種：SLC、MLC和TLC。

SLC（Single Layer Cell）和MLC（Multi Leveled Cell）是目前閃存顆粒中占主流地位的產(chǎn)品。SLC的一個(gè)存儲(chǔ)單元中只存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)位，速度快，并且由于每次讀寫(xiě)只擊穿一次晶體管氧化層，因而壽命也比較長(zhǎng)，普遍可達(dá)10萬(wàn)次以上的安全讀寫(xiě)壽命，當(dāng)然它的成本也最高，一般用于企業(yè)級(jí)產(chǎn)品上。

MLC的優(yōu)勢(shì)在于它每個(gè)數(shù)據(jù)位可以存儲(chǔ)兩個(gè)數(shù)據(jù)。比如SLC只能存儲(chǔ)1和0，MLC可以存儲(chǔ)00、01、11、10四個(gè)數(shù)據(jù)，因此MLC的存儲(chǔ)密度比SLC大了一倍。但是MLC相比SLC，存儲(chǔ)速度稍慢一些，壽命也下降到每個(gè)存儲(chǔ)顆粒只有1萬(wàn)次的安全數(shù)據(jù)讀寫(xiě)次數(shù)，存儲(chǔ)密度提高，價(jià)格也便宜很多了。

TLC（Triple-Level Cell）將每存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)位進(jìn)一步提升到3個(gè)，擁有三層存儲(chǔ)單元。在使用特殊技術(shù)建立了多個(gè)電壓位，可以一次存儲(chǔ)三個(gè)電壓狀態(tài)后，一個(gè)TLC單元可以存儲(chǔ)至少8個(gè)數(shù)據(jù)，比MLC翻了一番。TLC每次讀寫(xiě)要穿透三次氧化層，因此TLC顆粒的壽命下降比較嚴(yán)重，只有1000次左右的安全擦寫(xiě)壽命。

TLC其實(shí)也很美

由于TLC的壽命和速度問(wèn)題，因此之前很少有廠商采用TLC的顆粒制造SSD產(chǎn)品，更多用于存儲(chǔ)卡和U盤(pán)產(chǎn)品。不過(guò)TLC雖然存在這樣那樣的缺點(diǎn)，但是如果有很好的主控單元和讀寫(xiě)控制，再加上不錯(cuò)的平衡壽命算法，TLC的產(chǎn)品壽命和穩(wěn)定性還是有保證的。此外，由于存儲(chǔ)密度非常大，因此也能制造出容量更大的固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品。

目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有三星、浦科特兩家廠商推出了采用TLC顆粒的產(chǎn)品，它們均采用的是SATA 3.0接口設(shè)計(jì)，但速度表現(xiàn)上的確會(huì)略遜于采用MLC顆粒的產(chǎn)品。不過(guò)價(jià)格上的確是平易近人，讓更多主流用戶易于接受。

而SSD的壽命除了和顆粒本身安全讀寫(xiě)次數(shù)相關(guān)外，還和平衡壽命算法相關(guān)。平衡壽命算法是指在SSD的使用過(guò)程中，通過(guò)軟件的控制，讓SSD每一個(gè)閃存顆粒、每一個(gè)讀寫(xiě)單元都盡量保持水平相當(dāng)?shù)淖x寫(xiě)次數(shù)，這樣就能讓SSD的壽命得到最大限度的延長(zhǎng)。在平常使用中，用戶大部分時(shí)間都是讀取數(shù)據(jù)，寫(xiě)入數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)要少得多，因此在平衡壽命算法下，SSD的使用時(shí)間還是相當(dāng)可靠的，而這就要看固態(tài)硬盤(pán)固件的設(shè)計(jì)功力和主控芯片的水準(zhǔn)了。三星S4LN021X01-8030（三星840使用）和Marvell 88SS9189（浦科特M8S使用）均是目前比較值得信賴的主控芯片。

SSD本身的顆粒安全讀寫(xiě)次數(shù)并非指顆粒只能讀寫(xiě)這些次數(shù)，而是說(shuō)超過(guò)預(yù)計(jì)的安全讀寫(xiě)次數(shù)后，閃存顆粒出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題會(huì)變得很大。即使某顆粒壽命將盡，SSD的控制芯片還可以關(guān)閉那些已經(jīng)明顯出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的顆粒，繼續(xù)維持SSD的正常讀寫(xiě)，因此也可以看到三星840的容量實(shí)際上是有所保留的，而東芝、三星等一線廠商采用最新制程的閃存顆粒，在品質(zhì)方面也是值得信賴的。

普及的必要選擇

目前TLC顆粒能夠同時(shí)解決價(jià)格和容量這兩個(gè)問(wèn)題。雖然壽命問(wèn)題一直很敏感，但隨著制程、固件、主控水平的提升，問(wèn)題也有所緩解，廠商也敢于為T(mén)LC固態(tài)硬盤(pán)開(kāi)出5年質(zhì)保。固態(tài)硬盤(pán)是目前消除存儲(chǔ)性能瓶頸最高效的途徑，而TLC顆粒的固態(tài)硬盤(pán)則是主流用戶的合理選擇。接受了TLC這種設(shè)定后，固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)業(yè)看上去又會(huì)變得美好一些。