要说今年最适合买固态硬盘的时间,毫无疑问就是现在了。不仅仅整体价格回落,不少PCI-E 3.0产品以及主流级的PCI-E 4.0产品都陆续回到涨价前的幅度,更重要的是双十一的活动叠加下来,我们还可以省下不少预算。
别急着下单,我们先了解一下固态硬盘组成以及市面上SSD的现状。
一、 SSD固态硬盘组成
市面上主流的SSD,从接口上面分有SATA3接口和PCI-E接口,从尺寸上面分有2.5寸与2280(2240、22110等规格非主流),从用途分为家用SSD与服务器SSD。
值得一说的是,某些喜欢海淘的朋友,会偶然见到价格很有意思的U2接口SSD。这种接口其实就是相当于PCI-E接口的外延,除了服务器主板以及ROG级别的主板外,桌面级平台基本上都没有这个接口。要使用的话,还得另外买一张转接卡,而且转接以后无法作为系统盘使用。
不过,无论不同接口、不同时代的SSD,本质的组成都是一模一样的。,都是由主控、颗粒、缓存(硬件或者软件算法)、固件四部分组成。
上图的光威奕系列 1TB SSD就是一款采用联芸主控+长江存储颗粒的全国芯固态硬盘。同时,这也是一款主流级的无缓存设计固态硬盘,无缓存设计就是通过软件算法实现缓存功能,固件的话就是纯软件的部分。可以说,対固态硬盘影响最大的两个硬件就是主控和闪存颗粒,相当于整机里面的CPU和GPU。
主控:
主控芯片是 SSD 的核心部件,就像人的大脑一样,负责和协调、传输和管理数据。它指挥和传输来自计算机系统的数据,并将数据准确无误地写入闪存芯片,或者从闪存芯片中读取数据返回给计算机系统。同时,它还承担着诸如数据纠错、磨损均衡、垃圾回收等复杂的任务,以确保固态硬盘的高效稳定运行。
闪存芯片(Flash Memory)
闪存芯片是固态硬盘存储数据的载体,其作用相当于传统机械硬盘中的盘片。它是基于闪存的电子存储技术,通过电信号来存储和读取数据。
闪存芯片主要分为 SLC(Single - Level Cell)、MLC(Multi - Level Cell)、TLC 和 QLC。SLC 每个存储单元只存储 1 位数据,具有速度快、寿命长、稳定性高但成本高、容量小的特点;MLC 存储 2 位数据,性能和成本介于 SLC 和 TLC 之间;TLC 和 QLC 前面已经提及,TLC 容量较大、成本适中,QLC 容量最大但速度和寿命相对较弱。
简单来说,SLC颗粒仅仅在早期产品以及洋垃圾上面见过,MLC基本上都是1TBGB以内的旧款产品,TLC是现在的主流,QLC是颗粒厂家力推得的新品。
二、TLC颗粒与QLC颗粒的特点
TLC 颗粒(Trinary-Level Cell):每个存储单元可以存储 3 比特数据,即有 8 种不同的电压状态来表示数据。
TLC 颗粒P/E 寿命相对较长,一般在 1000-3000 次左右。这意味着 TLC 颗粒的固态硬盘在正常使用的情况下,可以进行 1000 到 3000 次的写入操作,之后其存储性能可能会出现下降。
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,而且容量提升了,成本也更低。
从速度、寿命以及价格来看,QLC都比TLC更低,但是QLC的价格优势远远低于研发的预期,消费者期待之中的4TB及以上超大容量 SSD普及,并没有出现。
如果单从P/E 寿命来说,TLC都和MLC差距巨大,更别说QLC了。但在实际使用过程中,倒是不需要担心的。毕竟家用用户并不可能真正用完40TB以上的写入寿命,而且随着容量的增加,整体写入寿命也会增加。
随着3D NAND技术的出现,SSD写入寿命以及单价容量的问题就已经得到解决。传统NAND Flash 采用平面设计,而3D NAND 是以则由原本平铺的存储单元所堆叠而成,由传统单层存储提升至高达上百层的堆叠,让其存储容量相较于传统2D NAND Flash有了大幅提升。
有意思的是,虽然3D NAND技术一直有争议,但各大NAND生产厂家都在致力发展。3D NAND是三星首先研发和推出市场的,早期用在主流级产品之中;铠侠与WD西数的叫做BiCS结构,专注于提高层数;美光(Micron)采用的是CTF CuA整合,SK海力士使用4D PUC结构。
国内厂家的话,长江存储(YMTC)的Xtacking结构取得了显著进展,从176层跳到232层。尽管面临芯片禁令带来的挑战,其仍然专注于开发更先进的QLC设备和multi-Xtacking技术。
三、 市售TLC颗粒与QLC颗粒硬盘分析:
市面上SSD选择非常多,上图为有代表性品牌的TLC颗粒与QLC颗粒产品。部分品牌部分型号采用混装的或者不标注颗粒的,在此暂且不表。
TLC颗粒
TLC NAND颗粒生产研发依旧是国外厂家占主导地位,国内发展比较晚,其中技术与产量最高的是长江存储。国外厂家以三星、海力士、镁光、铠侠为主,国内就是长江存储,但又分为原厂封装颗粒和非原厂封装两种,上述两种均为正品晶圆。市面上还有一种是第三方封装颗粒,水最深的,因为封装厂众多,有些颗粒上标注的信息不明。
第三方封装,标注不明往往是低价和黑片的温床,容易出现故障。数据无价,建议还是选择大厂大品牌。下面就来给大家推荐上面上采用TLC颗粒的优秀产品。
1、 三星 990 PRO 2TB
三星990 PRO,这款产品算是PCIe 4.0 SSD中的旗舰级产品,三星990 PRO配备了2颗第8代V-NAND TLC原厂颗粒,单颗容量1TB。如果你选择的是4TB版,则会换成单颗2TB的闪存颗粒。此外还有2GB容量的缓存芯片(1TB和4TB版分别为1GB和4GB),以及采用8nm工艺制程的三星自研主控芯片。
三星990 PRO全系的顺序读写速度都高达7450和6900MB/s,出色的跑分与突出的价格也是其标志之一,基本上都是高端用户的选择。
2、 SK HYNIX海力士P41 2TB SSD
韩系厂家里面,三星是自主研发、生产、销售,颗粒并不对外,而海力士过往以颗粒销售为主,现在也有自主品牌的产品。值得一说的是,SOLIDIGM也是海力士旗下的,一种说法就是和Intel合作的,另外一种说法就是原来Intel工厂被海力士收购的。
Platinum P41这款产品流淌着纯正的SK海力士血液,从主控到DRAM缓存到NAND闪存全都采用了SK海力士自己的方案。
主控来自于SK海力士旗下LAMD自研的ACNS075,包含一颗3核ARM Cortex-R8和一颗单核Cortex-M7的SoC。
它采用8通道设计,每通道4CE,共计32CE,最高读取速度7000MB/s,最高写入速度6500MB/s。
闪存则是SK海力士自家的176层堆叠4D TLC NAND,接口速率1600MT/s,单Die容量512Gb,每颗闪存封装了16颗Die,可实现单颗1TB容量。
3、Crucial英睿达 美光T500 Pro 2TB SSD
Micron镁光是颗粒品牌,自家的SSD和内存都是英睿达,不过国内大家更习惯统称镁光,或者写作镁光。三星、镁光、海力士均研发和生产NAND颗粒、内存颗粒以及闪存颗粒,但镁光的市场占有率不如上述两家,但镁光的颗粒也是对外开放的。
英睿达Crucial T500 Pro固态硬盘主控采用群联PHISON S5025-E25,颗粒为美光232层3D TLC颗粒,并且标配了独立DRAM大缓存设计,容量高达2GB。
空盘状态下,读取速度7108.12MB/s,写入速度6948.38.90MB/s,性能也是旗舰一档的。
4、铠侠 SE10 2TB
铠侠是NAND发明厂家,也是最早生产研发NAND颗粒的,但只有NAND颗粒没有内存颗粒,也没有主控芯片。
铠侠SE10日本原厂核心技术和高品质闪存颗粒,其消费级的存储均采用的是日本四日市和北上工厂高品质颗粒,品控严苛。配合上独立缓存,顺序读取速度高达7,300 MB/s,顺序写入速度高达6,400 MB/s,对于工作学习或娱乐场景下的使用都很适合。
上述四款均为旗舰级产品,定位与中高端用户,但相比而言三星的价格依然是独一档的存在,不过旗舰级PCI-E 4.0的持续读取速度为7100-7450MB/s幅度,在实际使用中并不能突破7500MB/s的上限,7100一档的性价比更为优越。
5、致态(ZhiTai)TiPlus7100 2TB
国内颗粒就是长江存储一家,其中原厂原封的就是致钛的产品,甚至可以说致钛就是长存的亲下场。
致钛的定位也是挺高的,旗舰级产品和镁光、铠侠相近,性能也是伯仲之间。
致态TiPlus7100 2TB版本为M.2 2280规格单面PCB设计,采用了长江存储TLC闪存颗粒,PCIe Gen4×4传输通道,HMB机制搭配SLC Cache智能缓存设计,顺序读写速度分别为7000MB/s和6000MB/s,速度上紧跟第一梯队。
6、 光威(Gloway)弈系列-PCIE4.0 2TB
前面一线梯队的PCI-E 4.0 SSD都不便宜,基本上都是8xx幅度,三星1TB就得这价格。然而,并不是所有旗舰级的SSD都是不友好的,要性价比还得看国货。双十一期间光威(Gloway)弈系列-PCIE4.0 2TB不到700,对diy中高端游戏主机的玩家来说门槛大幅度降低了。
光威是国内存储制造领军企业嘉合劲威旗下品牌之一,涵盖了内存条和SSD这两大类产品。光威弈系列主打的就是国产方案,其中弈系列SSD采用的就是长江存储颗粒,毕竟嘉合劲威是长江存储钻石级合作伙伴。光威PCIe 4.0弈系列 SSD 2TB版同样采用了国产方案,即采用了长江存储晶栈Xtacking3.0架构TLC闪存颗粒与联芸方案主控,售后方面则是提供了五年质保服务。
光威PCIe 4.0弈系列 SSD 2TB版采用的是无DRAM+HMB方案,主控来自国内厂商联芸(Maxio)MAP1602A,这是一款常见于中高端SSD上的高性能主控,优势就是支持PCIe4.0 x4 NVMe 2.0、支持第三代Aglie ECC(4K LDPC)纠错技术、支持2400MT/S数据处理能力等,可以实现释放满血PCIe 4.0的数据传输性能。
作为国产高端PCIe 4.0 M.2 NVMe SSD,光威PCIE 4.0弈系列 SSD 2TB版同样具备高性能、高可靠性、强稳定性的特性,在硬件规格以及实际的读写性能方面出色,可以看齐那些采用外置缓存的同类型同规格PCIe 4.0 SSD,适用于搭载PCIe 4.0 M.2插槽的intel平台和AMD平台,可以轻松应对3D大型游戏、建模、4K视频编辑等大数据处理要求,性能可以满足追求高性能以及想要为PS5等设备进行扩容的玩家需求。另外价格方面也比较有优势,光威PCIE 4.0弈系列 SSD 2TB版目前569元的价格比同类型同规格的7400MB/s的PCIe 4.0 SSD便宜很多,也要比同类型同规格的7000MB/s的PCIe 4.0 SSD便宜很多。
国产优秀品牌还有不少,限于篇幅提供一张表格给大家参考一下。
QLC颗粒
旗舰级SSD适合中高端用户,尤其是作为设计师、视频创作者的系统盘,软件盘非常合适。7000MB/s级别的加载速度,对于达芬奇、PR、3D渲染一类的生产力工具帮助明显。游戏玩家的话,或者刚需超大容量仓库盘的朋友,可以考虑次级的5000MB/s TLCSSD或者便宜量又足的QLC颗粒SSD。
QLC颗粒生产厂家的话,国外主要是镁光,国内还是长存。可以看到,长存的产品线非常完善,给我们的选择足够多。
7、 英睿达Crucial P2 SSD
采用镁光QLC颗粒的代表,当然就是镁光自家的英睿达P2。虽然说,QLC本身就是为了提高容量和降低价格而存在的,但是英睿达这款SSD价格优势不大,甚至比起光威TLC还贵出一大截。
英睿达P2 1TB SSD用的是群联PS5013-E13-31主控,支持4CHx4CE,闪存接口速度800MT/s,最高顺序读写速度可达2400MB/s、2100MB/s,4K随机读取230K IOPS、4K随机写入400K IOPS。
性能方面,英睿达P2就是2400MB/s级别,甚至还不如旗舰级的PCI-E 3.0产品。
除此,这款主控内置SRAM嵌入缓存,支持HMB缓冲技术,可以直接将系统内存作为动态缓存使用,不再需要单独的DRAM缓存。
在可靠性方面,英睿达P2 1TB SSD拥有300TBW的写入寿命,与主流500GB TLC SSD相当,另外英睿达还提供了5年质保。
8、光威 弈二代-PCIE4.0 2TB
要说性价比,还得看国货。同样是QLC颗粒,长江存储在今年3月举办的CFMS中国闪存市场峰会 2024上,公布了自家YMTC X3-6070 QLC颗粒的信息,并宣称具有高达2400MT/s的IO速度,还能够实现4000次PE。
4000次PE可以说完全打脸QLC不堪一用的说法,这样的寿命甚至比起不少TLC更高。
而采用长江存储QLC颗粒的成品也能体验出其容量与价格方面的优势,光威 弈二代-PCIE4.0 2TB只要669。
光威弈二代 2TB采用的是联芸MAP1602主控+长江存储QLC颗粒的纯国产硬件方案,并且采用了单面颗粒布局,主控芯片和4枚闪存颗粒都被布置在PCB正面。
光威弈二代的起步容量就是2TB,目前最高容量可以达到4TB,比较适合有大容量数据存储需求的场景,目前官宣标称性能如下图所示,最高顺序读写速度分别能达到7000MB/s和6000MB/s,性能达到TLC准旗舰级别。
7000MB/s的速度,直接把5000MB/s级别TLC SSD的脸都给打肿了。要知道,不少5000MB/s档次的TLC SSD价格也不低。
总结:
市面上主流SSD依然以TLC颗粒为主,QLC颗粒产品无论从选择和表现来说还没有真正呈现出优势。
4bit写入方式,更复杂的电路特性,让QLC的起步并不顺利。但随着技术进步,不仅仅3D堆叠层数提高,容量提升,写入寿命增加,可靠性也会一步一步满足重要数据的需求。
而且,由于国货的加入,国外QLC颗粒做不到的事情,现在使用长江存储颗粒的国货能实现了。之前不少朋友受限于预算的问题,被迫选择PCI-E 3.0一类的老产品,虽然对电竞游戏、一般3A大作影响不大,但性能还是有明显差距的。
不过,市面上的产品依旧存在一定的颗粒混装、不同批次颗粒不一样和型号混乱的问题,即使对于diy玩家而言,也很难确认准确的颗粒。不过,相比于过往SATA3 SSD不可拆,现在M.2 还是比较容易查到的。
个人建议,尽量选择大品牌产品,能堂而皇之提供主控、颗粒以及完善的售后服务的产品。
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