2020 SSD 固态硬盘超全选购指南之一

2020-04-27 22:25:13 233点赞 939收藏 76评论

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小编注:《关于SSD闪存颗粒差异,闪存差异和寿命的关系想要直接阅读此部分科普指南信息,请点击本篇文章“目录”按钮并点击跳转至“第三部分:固态硬盘的颗粒”,快速了解所需精选内容!

马上就要进入2020年的5月了,疫情期间如果你有购买SSD的打算,本篇以及后续更新的文章可能是最全的一个选购指南。

第一部分:固态硬盘的接口类型

对于一些对计算机硬件不太了解的朋友来讲,固态硬盘中的SATA,mSATA, M.2 SATA,M.2 NVME这些不同的格式有什么区别可能根本分不清楚,下面我将会一一介绍。

1. SATA

SATA标准全称:Serial Advanced Technology Attachment,2000年11月由“Serial ATA Working Group”团体所制定,取代旧式PATA(Parallel ATA或旧称IDE)接口的旧式硬盘,因采用串行方式传输数据而得名。现时,SATA分别有SATA 1.5Gbit/s、SATA 3Gb/s和SATA 6Gb/s三种规格。目前SATA 6Gb/s是我们市面上常见的采用SATA接口的固态硬盘使用的标准,这个接口需要一根线与主板连接。

图片来自维基百科图片来自维基百科

SATA标准也是战场上的老兵了,如果您是打算组装一台新电脑,那么就没有必要选用SATA接口的固态硬盘了,现在更为快速的接口为PCIE,等会儿我们会说到。

采用标准SATA接口的三星860EVO固态硬盘,图片来自三星官网采用标准SATA接口的三星860EVO固态硬盘,图片来自三星官网

2.mSATA

SATA接口在21世纪诞生之初相比与老旧的IDE接口真是小到不知道哪里去了,但是进入2010年后,英特尔提出了超级本的概念,这个接口对于内部空间寸土寸金的超极本来讲还是太大了。所以于2011年7月SATA3.1发布了,mSATA固态硬盘形似mini PCI-E扩展卡,体积大幅度缩小。

mSATA和2.5英寸机械硬盘的对比,图片来自维基百科mSATA和2.5英寸机械硬盘的对比,图片来自维基百科

非常遗憾的是,mSATA接口在速率上相对于SATA3没有任何区别,现在市面上已经买不到全新的mSATA接口的硬盘了,大家不用考虑,只是要特别注意mSATA和M.2固态硬盘的区别不要买混了。大部分mSATA会相较于M.2宽一些。

3.M.2接口(SATA总线)

顾名思义,这种接口是采用了M.2接口,但是走的通道是南桥的SATA总线,可以这么说,速度还是SATA的速度,但是采用了M.2的外观,可以说是非常不推荐此类产品,因为大部分产品价格高昂,容量偏小,速度也只能达到SATA3的600M以内,是一个非常非常不划算的选择,主流的产品有三星860evo (SATA总线版)和东芝的Q200EX(M.2版本)。

256G的SATA总线三星860EVO256G的SATA总线三星860EVO

这里教大家一个辨认M.2 SATA协议和NVME协议固态硬盘的小技巧

一般SATA协议采用的是B M key形式,就是接口上有两处中断的地方

图片来自https://blog.csdn.net/shuai0845/article/details/98330290图片来自https://blog.csdn.net/shuai0845/article/details/98330290

走SATA协议的M.2固态硬盘,图片来自三星官网走SATA协议的M.2固态硬盘,图片来自三星官网

而走nvme协议的固态硬盘会连着M key一起使用,就只有一处中断的地方了

走PCIe3.0 x4 的nvme协议固态,图片来自三星官网走PCIe3.0 x4 的nvme协议固态,图片来自三星官网

4.NVME固态硬盘

在SSD诞生后的一大段日子里,民用固态硬盘的市场都被SATA所占据,但是SATA有一个非常明显的缺点,那就是对于固态硬盘来讲,SATA接口已经满足不了他们对速度的渴望了,他们需要一种更新,更强,更快的传输协议来让固态硬盘的速度达到一个新的高度,于是乎, Intel在2009年开始着手寻找SATA的替代方案。SATA作为串行接口,采用AHCI规范,其已经成为制约SSD速度的瓶颈。AHCI只有1个命令队列,队列深度32.而NVMe可以有65535个命令队列,每个队列都可以深达65536个命令。NVMe也充分使用了MSI的2048个中断向量优势,延迟大大减小。NVME Express协议出现了,这种协议的出现极大的提升了SSD的性能,PCIe3.0 x4的带宽是32Gb/s,而从SATA接口仅仅为6Gb/s,理论性能直接提升了5倍之多。但是,这里注意了!!!

不是每一块采用NVME协议的固态硬盘都能达到相传的PCIe3.0 x4的速度,有一大批的固态硬盘只能达到PCIe3.0 x2的速度,大部分性能会弱于x4接口的固态硬盘,但是强于SATA接口,产品有东芝的RC500和RC100,金士顿A1000,威刚 XPG SX6000 ,西部数据的SN500(非SN550)这些固态不是不能买,只是速度会低一点,平均不会突破2000Mb每秒。

PCIe x2接口的东芝RC500PCIe x2接口的东芝RC500

PCIe x4接口的恺侠XG6(东芝存储独立后的品牌)PCIe x4接口的恺侠XG6(东芝存储独立后的品牌)

第二部分:固态硬盘的主控

主控是SSD非常重要的一部分,相当于固态硬盘的大脑,这脑子好不好使直接决定了SSD的顺序读写,随机读写性能,并且SSD 的寿命也与主控的设计有着非常紧密的关系。现在主流的主控厂商有慧荣(SMI),群联,马维尔,以及三星的phoenix和东芝的定制主控。首先要消除几个错误的观念。第一个就是只要主控相同性能就差不多,这实在是太片面了,决定性能的还有每个厂商采用的不同颗粒质量和不同的主控固件。第二个错误就是某某品牌的主控一定就很好,这是很多人津津乐道的话题,但是这也是片面的,我用自己的两块英睿达SSD就可以说明。

第一块是采用SMI主控的英睿达MX500第一块是采用SMI主控的英睿达MX500

第二款是采用Marvell主控的英睿达MX300第二款是采用Marvell主控的英睿达MX300

结果一目了然,MX500 20G填盘下速度非常稳定,始终保持在500Mb上下,而MX300就像抽风了一样,一上一下,速度机器不稳定,到接近10G时直接掉到了150Mb上下,所以没有哪个品牌的主控就一定好或者一定差。 里面确实有产品比较差的比如群联Phison主控,群联第一次被广大DIYer所熟知是因为他的U盘主控,而随着SSD的发展和普及,越来越多的SSD厂商采用群联的SSD主控,比如东芝Tr200也是定制的群联主控。

第三部分:固态硬盘的颗粒

单层单元(Single Level Cell,简称SLC)

单层单元闪存俗称SLC,这种类型的闪存在读写数据时具有最为精确,并且还具有持续最长的数据读写寿命的优点。SLC擦写寿命约在9万到10万次之间。这种类型的闪存由于其使用寿命,准确性和综合性能,在企业市场上十分受众。但由于储存成本高昂。

优点:

读写速度最快的NAND闪存芯片规格。

与任何其他类型的闪存相比,擦写寿命和读写循环的周期最长。

读取/写入错误的发生几率更小,并可在跨度更大的温度范围内正常运行。

缺点:

市场上最昂贵的NAND闪存类型。

通常容量较小。

建议使用对象:家用不用考虑了,基本上买不到。

多层单元(Multi Level Cell,简称MLC)

多层单元俗称MLC,它的命名来源于它在SLC的1位/单元的基础上,变成了2位/单元。这样做的一大优势在于大大降低了大容量储存闪存的成本,因为闪存作为SSD的核心,其生产成本通常都会反映在SSD的价格上并最终转嫁到消费者的身上。对于消费类SSD在前几年SSD开始普及的阶段起到了中流砥柱的作用。现在主要留存在高端以及企业级SSD市场

优点:

速度快

比TLC闪存表现更加稳定。

缺点:

不如SLC闪存那般超级耐用可靠。

建议使用对象:专业级用户和对于耐久性有高要求的消费者。

昂贵的三星860PRO昂贵的三星860PRO

三层单元(Triple Level Cell,简称TLC)

TLC闪存是闪存生产中最低廉的规格,其储存达到了3位/单元,虽然高储存密度实现了较廉价的大容量格式,但其读写的生命周期被极大地缩短,擦写寿命只有短短的500~1000次,同时读写速度较差,但是在现在主控算法和多层堆叠的技术更迭下,现在的TLC固态硬盘已经达到了非常稳定耐用的水平,消费者可以放心的选购TLC的SSD固态。

优点:

较低的生产成本开启了廉价大容量SSD市场。

在新技术的加持下也拥有了超快的速度

缺点:

与SLC、MLC相比,TLC储存单元的擦写寿命要短。

比较糟糕的缓存外速度。

建议使用对象:绝大多数普通消费者

性能非常优秀的TLC SSD(东芝RD500)图片来自京东性能非常优秀的TLC SSD(东芝RD500)图片来自京东

四层单元(Quad-level cells,简称QLC)

QLC每个单元可储存4bit数据,跟TLC相比,QLC的储存密度提高了33%。QLC不仅能经受1000次编程或擦写循环(与TLC相当,甚至更好),而且容量提升了,成本也更低。

优点:QLC总成本更低,进行存储时依靠更少驱动器来实现。此外,QLC还具有更多容量,储存密度高,从而获得更好的效益。

缺点:与SLC、MLC相比,QLC的性能和写入寿命有所降低,缓外速度十分糟糕。

建议使用对象:比较适合把QLC SSD作为数据仓库的用户,游戏用户。

采用QLC颗粒的INTEL 660P采用QLC颗粒的INTEL 660P

下面说一下什么黑片白片自封片的事情,这个对于普通消费者没有任何纠结的意义,任何一个能生产颗粒的SSD厂商都不会在自家SSD上用垃圾颗粒,也就是说英特尔,东芝,英睿达,三星这些厂商的颗粒是没有任何问题的,但是一众便宜的国产的SSD就要小心了。

什么是原片?

原片,品质,合格率都过关,经过原厂严格检测,封装才出厂,都打着原厂LOGO。

Intel、镁光、三星、海力士、东芝、闪迪(西部数据)等。

什么是黑片:

黑片不是原厂封装的,是下游厂商自己封装,所以外观看起来就很粗糙,而且往往不打标。 很多廉价的MP3、U盘,即采用黑片制作,现在也流向SSD市场。在原厂中,黑片是规定要淘汰掉,不能流入SSD市场。但是,利益的驱使,让这些黑片从不同渠道流入市场,这种当垃圾处理掉的废品,价格会非常低,工厂里都是按照吨计算。

这些黑片会流向哪里呢?一些山寨SSD厂商,拿到这些SSD拆开一看,连个闪存的编码都没有。搜索一下淘宝,很多这种黑心厂商,SSD卖价格非常便宜,实则绝大部分闪存用得都是黑片。这种SSD不建议大家购买,使用一段时间,各种问题,掉速比较严重,稳定性差,反正出问题都是大问题,足够烦人。

那什么又是白片:

那么“白片”又是什么呢? 其实 白片就是封装后的原片中再检测到有瑕疵的颗粒,然后淘汰下来的垃圾。 原厂的NAND中是不能有白片的。 但晶圆厂为了回收一部分制造成本,也会将未打标的颗粒白片给下游渠道,然后这些渠道再将白片上打上其他标识。

黑片与白片的区别:

黑片是在原料阶段就被淘汰的部分,白片则是成品后再检测不合格的瑕疵品。虽然有瑕疵,但不可完全浪费掉,在这里面又有一个产业链,也就是晶片行业的废品回收再利用。

从质量上说,黑片NAND是很糟糕的,因为原厂就已经给其判了死刑,只是下游厂将其缩减容量后卖出,也就是阉割,但质量还是很差,购买这种颗粒也等同于赌博。白片NAND的品质还是有一定保证,再经过筛选,在性能与寿命的指标就比较接近原片了。

第四部分:关于SSD的外置缓存

由于TLC SSD堆叠层数的问题,原生的读取速度相较于MLC,SLC已经有较大的下降,那么这么来弥补呢?其中一个方法就是添加外置DRAM,拥有DRAM缓存可以对写入和耐久性带来巨大的提升,目前稍微高端一点的SSD都会带有64Mb到1G的DRAM缓存。DRAM是什么呢?简单来说DRAM就是一块内存颗粒,当你写入数据时可以做到充当缓存的作用,降低TLC带来的性能损失,一般来讲DRAM的大小大概是1MB对应1GB的分配方式。还有一种集成在主控内的缓存称为SRAM,这种缓存一般容量较小,例如DRAM-less设计的东芝TR200就只有32MB的SRAM。在NVMe协议下也给出了优秀的解决方案:——HMB主机内存缓冲。相当于SSD的主控向内存借了一部分空间来充当缓存。该功能就出现在了东芝最新的迷你单芯片NVMe固态硬盘BG4当中。

运用了HBM技术的恺侠(东芝)BG4 SSD,图片来自恺侠官网运用了HBM技术的恺侠(东芝)BG4 SSD,图片来自恺侠官网

第五部分:产品推荐

相信您看到这里已经对固态硬盘有了一个大概的了解,那么就说几款代表性产品吧。

高端满血NVME SSD:

1.三星(SAMSUNG)M.2接口(NVMe协议) 970 EVO Plus

2020 SSD 固态硬盘超全选购指南之一

2.东芝(TOSHIBA)M.2接口(NVME协议) RD500系列

2020 SSD 固态硬盘超全选购指南之一

3.西部数据(Western Digital)M.2接口(NVMe协议)WD_BLACK SN750

2020 SSD 固态硬盘超全选购指南之一

进阶级nvme:

1.西部数据(Western Digital) M.2接口(NVMe协议)WD Blue SN550

tomshardware说这是最好的无缓存SSDtomshardware说这是最好的无缓存SSD

可靠的SATA SSD:

1.英睿达(Crucial) SATA3.0接口 MX500系列

非常优秀的SATA固态硬盘非常优秀的SATA固态硬盘

2.三星(SAMSUNG)SATA3.0接口 860 EVO

SATA SSD的代表SATA SSD的代表

这里说下为什么不推荐西部数据的蓝盘SATA,这个盘本身没什么问题,但是西部数据的绿盘SSD实在是太恶心了,根本就不能称作硬盘,完全就是一个大号U盘,这样难免会对一些小白用户产生困扰。

便宜但性能过得去的SSD:

1.东芝TR200系列

还是涨价了不少还是涨价了不少

尾声

写到这里整篇文章已经接近尾声了,希望能够帮到一些在挑选SSD时产生困扰的人们,如果您觉得这篇文章对您有帮助,劳驾各位动手点下赞同或者关注我,如果点赞数高的话,我会在下一期带来各款SSD的详细性能数据,继续带来不同的新内容,谢谢大家阅读。

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