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[攒机] [科普]固态存储——闪存颗粒类型

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发表于 2021-8-10 22:23:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
选固态硬盘,一定要懂闪存颗粒 转自:https://www.sohu.com/a/424103623_757861原作者:惠普微商会
随着存储技术的发展,固态硬盘价格逐渐亲民,越来越多的消费者换掉了速度缓慢的机械硬盘,用固态硬盘来进行数据的存储。
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不过,大多数人在选择固态硬盘的时候,只关注品牌、容量,对固态硬盘速度为什么快,质量是否有差别什么的,知之甚少。
小微之前也是这种想法,只要不影响日常使用,质量什么的,差不多就行了。后来,却深深地意识到,固态硬盘的水也很深啊。
今天,先跟大家聊聊固态硬盘的 闪存颗粒。
固态硬盘的组成
固态硬盘的英文是Solid State Disk或Solid State Drive,因此简称SSD,是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。
与传统的机械硬盘不一样,固态硬盘是用NAND闪存颗粒来储存数据的, 由两个主要部件组成:一是负责指挥的控制单元(主控);二是负责存储数据的存储单元(闪存颗粒);部分固态硬盘还有缓存。
优点是比机械硬盘 更轻薄,运行时 更安静,读写 速度快,不怕震动, 信息更安全。
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主控,相当于固态硬盘的大脑,主要用来合理调配数据到各个存储单元上,同时作为内存和硬盘之间的中转站。
缓存,是用来辅助主控进行数据处理的部分。不过,有些固态硬盘为了节省成本,会省去缓存芯片。
闪存,相当于固态硬盘的仓库,用来存储数据。
闪存颗粒的区别
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NAND Flash闪存芯片根据电子存储单元的密度差异,分为SLC、MLC、TLC以及QLC。
若把固态硬盘当做仓库,那存储单元就是一间间库房。
SLC:全称 Single-Level Cell,又称单层单元,每单元存储1bit信息,可以理解为,这间库房只放一件物品;
MLC:全称 Multi-Level Cell,称双层单元,每单元存储2bit信息,顾名思义,这间库房中要放两件物品;
TLC: 全称 Trinary-Level Cell,则称三层单元,每单元存储3bit信息,好比要往库房中放三件物品;
QLC: 全称 Quad-Level Cell,每单元存储4bit信息,好比要往这间库房中放四件物品。
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众所周知,房间中放的东西越多,找起来越麻烦,类比到固态硬盘的闪存颗粒中也是这样,因此,理论上来说,读写速度方面:SLC>MLC>TLC>QLC。

除此之外,闪存颗粒的类型还会影响固态硬盘的寿命。
固态硬盘的寿命受到擦写次数的限制,闪存完全擦写一次叫做1次P/E,因此,P/E就是闪存的寿命单位。
不同的存储单元(闪存颗粒)类型擦写次数也不同:
SLC:大约1万-10万次的擦除寿命;
MLC:大约5千-1万次的擦除寿命;
TLC:大约3000次的擦写寿命;
QLC:大约500-1000次的擦写寿命。
因此,数据稳定性方面: SLC>MLC>TLC>QLC。
当然,性能与造价往往成正比,SLC虽然性能最好,但造价也最贵,因此,若按价格排序,同样是: SLC>MLC>TLC>QLC。
不过,小伙伴也不用过多担心,即便QLC闪存真的只有500次P/E寿命,以1TB容量的硬盘为例,每天日常使用的写入量大概是20GB。再夸大一点算作50GB,写入放大率算作2.0,那么1TB容量的QLC硬盘可以使用的时间=500x1000/(2x50x365)=13.7年,足够日常使用了。

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总结
四种闪存颗粒类型的对比如下图:
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对于闪存颗粒,大家在购买时可以适当关注,有些固态硬盘的产品介绍中避开了闪存颗粒的类型,这没办法,但产品若写明了闪存类型(如下图),请大家尽量选择TLC的固态硬盘,若选QLC,则尽可能选择大容量的,毕竟固态硬盘的容量大了,不仅能存储更多的数据,寿命也会更长。
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发表于 2021-8-10 22:34:55 来自手机 | 显示全部楼层
老实说,来了这里才懂颗粒。
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 楼主| 发表于 2021-8-10 22:39:49 | 显示全部楼层
OrgChu 发表于 2021-8-10 22:34
老实说,来了这里才懂颗粒。

这个更通俗些,算是个科普文章吧!
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发表于 2021-8-11 08:03:43 来自手机 | 显示全部楼层
多多学习,提升自己
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发表于 2021-8-11 08:24:25 | 显示全部楼层
看这个帖子的时候,看你头像突然间发现你成为实习版主了,
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 楼主| 发表于 2021-8-11 09:22:35 | 显示全部楼层
xiaohu96 发表于 2021-8-11 08:24
看这个帖子的时候,看你头像突然间发现你成为实习版主了,

哈哈,昨天心血来潮就申请了一下,论坛管理就给批了
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发表于 2021-8-11 09:32:16 来自手机 | 显示全部楼层
jyssysz 发表于 2021-8-10 22:39
这个更通俗些,算是个科普文章吧!

嗯,这个通俗易懂的科普很好。
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发表于 2021-8-11 10:06:22 | 显示全部楼层
xiaohu96 发表于 2021-8-11 08:24
看这个帖子的时候,看你头像突然间发现你成为实习版主了,

J 老师贡献了不少优质内容,当版主实至名归。
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