京东京造 480GB SATA3 固态硬盘 颗粒探索测试

2022-07-23 23:00:00 189点赞 358收藏 163评论

京东京造 480GB SATA3 固态硬盘 颗粒探索测试

一波中山消费券,这款硬盘销量起飞,直接登顶销量周榜

第一天时原价229,叠加会员券和消费券,最低到手低至160元,可惜没赶上,最后还是以179元上车

作为京东自营品牌有3年京东售后,加上能战胜淘宝寨牌的超低价格,性价比满满

但是因为价格低廉,加上商品页面并未详细标明使用颗粒类型,客服也含糊其说,部分买家和围观者开始浮想联翩,认为此价格的硬盘会使用QLC的颗粒,纷纷奔走相告。

所以,手上这块22年5月20日出厂的盘,到底是不是QLC颗粒呢?

22.5.20 新鲜出厂22.5.20 新鲜出厂

首先先理解,颗粒是什么?

现在固态硬盘主要采用NAND闪存作为存储介质,其中分为SLC,MLC,TLC之类的架构,区别主要在于写入读取和耐久性差别,简单概括为:

  • SLC,

    一个单元通过2种电压存储1bit数据,可写次数:万次以上

  • MLC,一个单元通过4种电压存储2bit数据,可写次数:数千次以上

  • TLC,一个单元通过8种电压存储3bit数据,可写次数:千次左右

  • QLC,一个单元通过16种电压存储4bit数据,可写次数:百次左右

  • PLC,一个单元通过32种电压存储5bit数据,可写次数:数十次

为什么可写次数差别这么大?主要源于写入损耗:

可以将单元存储看作羊圈,圈口有道带缝的固定栅栏,写入时,通过鞭子把一定量的羊赶进空圈里,羊需要在栅栏缝中挤过去,电压看作圈中羊的总数,并且圈中的羊可能随机通过栅栏缝跑掉,缝隙还会因为羊进出时被磨损,缝隙越大也就越有更多羊跑掉。

  • SLC单元就是装进1000,大于500就可读取为1,区段范围有500,所以缝隙即使很大,也能通过剩下的数量轻松分辨

  • MLC单元需要认定在 0-200,200-400,400-800,800-1000之间,区段为200,缝隙过大时容易导致错误

  • TLC单元的区段为125,不易区别,一定量的磨损就会影响数据错误

  • QLC单元的区段为60,更加不易区别,轻微磨损也会导致数据错误

  • PLC单元的区段仅有30,非常不易区别,对磨损极为敏感,时刻在错误边缘

所以不同颗粒带来的性能差别:

  • 读取:需要更加细致的测量和错误纠正导致读取延迟增加

  • 写入:需要更加细致的操作导致写入延迟,

  • 耐久性:对磨损的敏感导致可写入次数严重下降,直接导致可写入数据量降低

  • 存储时长:更加容易出现冷数据读取数据变慢,数据出错和不可读概率增加

这就是在同样条件下,TLC 会好于 QLC 的原因

实战分析

通过保修分析

这款硬盘的保修TBW并未写明,通过客服了解到是240TBW,计算写入次数约500次,为TLC单元的常见次数

作为对比 镁光自产QLC硬盘 保修写入次数为200-300次

通过颗粒分析

硬盘边缘贴有防拆贴纸,加上卡扣设计,并不易开启,通过网络资料,了解到其中的芯片标记已被改写,无法查询

通过软件读取芯片分析

JZ-2.5SSD480GB-3JZ-2.5SSD480GB-3

使用flash id 软件读取,识别为TLC颗粒

京东京造 480GB SATA3 固态硬盘 颗粒探索测试

对比镁光自产QLC硬盘

通过性能分析

JZ-2.5SSD480GB-3JZ-2.5SSD480GB-3

通过连续写入230G文件,可见在 140G 前写入速度为450M/s,140G-220G为270M/s,220G-225G为50M/s

京东京造 480GB SATA3 固态硬盘 颗粒探索测试

对比镁光自产的nvme接口QLC硬盘,写入在37G处直接变化为70M/s,可见QLC的直写速度仅不到100M/s,

为什么京造有3种不同速度?可见其前140G使用了模拟SLC模式,因为MLC以下的颗粒直写速度普遍较慢,尤其在通道较少和主控较弱的情况下更容易出现颗粒写入速度跟不上接口带宽,在解决写入错误时出现的模拟SLC模式派上用场,将原本能存储多个bit的单元,仅如同SLC颗粒一般写入1bit,从而加快了写入速度,但是会消耗大量的可用空间,例如写入100G的数据,会使用300G的TLC空间或400G的QLC空间。

京造的140G模拟SLC,如果是TLC颗粒,会使用140Gx3=420G,如果是QLC颗粒,会使用140Gx4=560G,会严重超出其使用的颗粒大小,所以不可能为QLC颗粒

140G-220G的速度为270M/s,这就是颗粒的真实写入速度,因为超过了设置的SLC缓存大小限制,会退出SLC模拟,直接按颗粒类型写入,这速度明显高于QLC的直写速度100M/s

220G-225G处的速度下降,推测可能是由于全盘的闪存空间几乎耗尽,需要将前140G的SLC模式(1bit)转化为TLC模式(3bit)重新写入到闪存中,在此过程中因为极大的读写压力导致写入新数据的过程极慢,否则会出现数据丢失

结论

通过多种分析,和实测数据,可以推断此盘颗粒不可能为QLC,

如果各位看官对其他批次有所怀疑,可照此文自行验证

附加.基本性能测试

京东京造 480GB SATA3 固态硬盘 颗粒探索测试

作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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