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超详细!SSD固态硬盘万能攻略,一站式固态硬盘基础知识入门指南!

2023-07-14 01:25 作者:6寸高清大彩电  | 我要投稿

基础讲解

核心部件有三个,属于是固态的三大件,这里银色的这个是主控芯片。这里小一点的黑颗粒是独立缓存,后边儿这俩大的黑颗粒是闪存芯片,也就是存储数据的地方。除此之外,还有一个重要部分叫模拟缓存,这个模拟缓存是看不见的,他藏在了闪存芯片里。所以请牢记固态硬盘的三大件,主控缓存,缓存分为独立缓存和模拟缓存,还有闪存芯片。基础了解完毕,开始细讲一固态硬盘。

种类

种类发展到现今,消费级固态硬盘主要有三种接口形态,PCIE接口、sata接口和M2接口。

PCIE接口的固态现在已经很少见了,我在某东搜了搜,也就扑克再做这个了,就不细说了。

sata接口想必大家都很熟悉,机械硬盘用的也是这种接口。目前sata接口最新版本是3.0带宽,6G BPS,换算一下,理论传输速率就是600兆每秒,但理论是理论,sata接口的固态走的是sata通道,实际应用起来传输速率大概就是550兆每秒左右,比如三星的870EO智泰、SD001、萨达坂本、英睿达、MX500等等。

M2接口就更普遍了,可以说它是当前的绝对主流,大多数用户的首选项。M2接口目前主要有两种形态,M-Key,防呆缺口在右侧,B-Mkey两边都有防呆缺口。

我们捋一下啊,M2是物理接口,PCIE在这里是数据通道,也叫总线,M是几?口协议,他是为了能让固态硬盘走PCI通道而专门设计的协议。再往下细分,PC目前有两个版本,批3.0和pcie4.0。由此衍生出来的硬盘也有两种版本,支持PCI3.0叉四和支持pcie4.0X4的硬盘。PCI3.0叉四的理论最大传输速率是4G每秒,所以支持PCI3.0叉四的固态硬盘旗舰款的速度一般可以达到3500兆每秒左右,比如三星。You plus、西数SN750至太平C005等等,普通款的速度一般是1500到2500兆每秒左右,比如西数的SN550、凯霞RC20等等。而PCI4.0X4的理论最大传输速率是8G每秒,所以支持pcie4.0X4的固态硬盘,旗舰款的速度一般可以达到7000兆每秒左右,比如三星980PRO、西数SN850至太太PLUS7000等等,普通款的速度一般是5000兆每秒左右,比如西数S。3770等等,当然还有比这个速度更低的PCI4.0X4固态,我的建议是,那还不如去买PCI3.0叉四的固态呢。

最后就是b&m key这种接口的M2硬盘,目前基本都是SATA通道的,他只不过长了一张M2的脸而已。既然走的是SATA通道,速度自然也不快,一般呢,都是550兆每秒左右,就比如三星860EVO,西数S510,致钛SC001M2版本等等,这种固态除非你用的是一些比较老的主板,主板上的M2接口只支持萨通道,否则没有必要考虑他,价格也没见得有多便宜。

性价比首选

首先选择M2接口支持PCI3.0叉四的普通款固态硬盘,这个是最香的,价格也合理,对于办公家用游戏党来说,速度足够,你如果不是没事儿闲的就搞几十个G啊几百个G的大文件来回来去的辗转腾挪的话,用起来甚至和旗舰款的PC4.0X4硬盘。都没啥区别

进阶只选

如果是手里有点儿闲钱儿的,或者是专业需求人是偶尔倒腾点大文件,可以加点预算,选购一款支持PCI3.0叉四的旗舰款固态硬盘。

土豪之选

如果手里闲钱特别多的,专业需求特别强的,经常倒腾几百G大文件的,那你可以直接封顶,选购支持pcie4.0X4的旗舰款固态,前提是你的主板得支持PCI4.0。

至于SATA接口的固态,这个一般都是电脑里M2接口备用满之后再考虑它,因为它的价格实在是没便宜多少,有些型号甚至比M2固态还贵。

剩余其他的种类,除非你对他有特殊需求,非他不可,否则基本是不用考虑。

还有就是PC4.0是向下兼容的,如果你的主板和CPU是支持PCIE4.0的,你仍然可以在你的主板上用PCIE3.0的固态,不用担心不兼容固态硬盘的种类。

闪存颗粒

闪存颗粒在固态硬盘中负责存放数据,我们的系统,软件、游戏等各种数据就是放在这里边儿的。先来了解一下颗粒的种类,目前闪存颗粒有四种,S1 S1 TLC和 Qx1,他们到底有啥区别呢?这就要从闪存颗粒的数据存储方式讲起来,在之前的视频里得住讲过那个机械硬盘的存储方式,利用磁来存储数据信号儿,固态硬盘也就是闪存颗粒是用电来存储数据,我们都知道电脑采用二进制数据,本质上就是由零和一组成。在闪存颗粒里边儿有很多很多个存储单元,每个存储单元都可以装下一些电子。

我们假设,他最多可以装下16个电子,那么它可以有两种状态,空间的不装电子代表零,把16个垫子放进去,灌满代表一,这就是l c ke Li。SLC颗粒每一个存储单元只能存储零或一,也就是一比特的数据,随着技术发展,厂商们觉得这样利用效率太低了啊,这16个电子要不就直接填满,要不就是一个不填,这样可太傻了,能不能通过控制电子的数量从而实现数据容量翻倍呢?当然能,于是LC颗粒诞生了,纯属单元还是那些存储单元,电子还是16个电子,只不过这次电子的填充量。划分出了四个状态,不填充电子代表零零,填充四个电子代表零一,填充八个电子代表一零,填满16个电子代表一一。这样一来,MLC颗粒的每个存储单元都能存储两比特的数据了。零零或者零一或者一零或者一一排列组合吗?到了这里,已经开始有点迷糊的同学们请暂停好好琢磨一下,并把没迷糊打在弹幕上,已展示出你最后的倔强则结。来就更迷糊了。随着技术的疯狂发展,厂商们觉得MFC颗粒还是太傻,于是TLC诞生了,纯属单元还是那些存储单元,电子还是16个电子。只不过这次电子填充量被划分出了八个状态,不填充电子代表000,填充两个电子代表001,填充四个电子代表010,填充六个电子代表011,填充八个电子代表100,填充十个电子代表101。充12个电子代表110,填满16个电子代表一一。这样一来,TLC颗粒的每个存储单元都能存储三比特的数据了。洪亮再次翻倍。随着技术的丧心病狂发展,厂商们觉得TLC颗粒也并不聪明,于是QLC诞生了,纯处单元还是那些存储单元,电子还是16个电子,只不过这次电子填充量被划分出了16个状态。不填充电子代表0000,填充两个电子代表001,填充三个电子代表0010,填充四个电子代表0011,填充五个电子代表0100,填充六个电子代表0101,填充七个电子代表0110,填充八个电子代表011,填充九个电子代表1000,填充十个电子代表1001,填充时一个电子代表1010,填充12个电子代表1011,填充13个电子代表一。100填充14个电子代表1101填充15个电子代表110填满16个电子代表一一。咦,哎哎,这样一来,QLC颗粒的每个存储单元都能存储四比特的数据了,洪亮再次翻倍,大家可能觉得我去这挺好啊,这容量翻倍,减少成本,我们买固态就越来越便宜了呀。

但是代价呢?

代嫁医是速度,SLC颗粒每个存储单元只能存储一比特数据,也就是一或者零,虽然他是最浪费空间的,但是因为它结构简单,速度也是最快的,越往后去速度越慢。我做个比喻吧,我们把颗粒比喻成一个杯子,SLC杯子最简单,要不就倒满,要不就不到水。LC杯子有四个刻度,你倒水的时候必须精准的按照刻度来到,TLC有八个刻度,QLC有16个科。度,刻度越多,你倒水的时候就越难精细控制,这也导致你的倒水速度越慢。

代价二是寿命。闪存颗粒里边的存储单元是有寿命的,你往里边放垫子,再拿出来,再放进去,再拿出来,来来回回的,肯定会对存储单元有磨损,磨损多了,存储单元也就废了。从SLC发展到QLC,寿命是一减再减,属于是拿寿命换空间和成本。我这里也查了不少资料,最终整理的说法如下。SLC颗粒可以承受的擦写次数能达到1万到10万次,MLC是5000到1万次,TLC是1000到3000次,QLC最大能达到1000次左右或者更低几百次。

不过大家也不必惊慌,当下的时代是TLC主流,QLC蠢蠢欲动冒头的时代,以现在的情况来说,TLC颗粒的寿命足够我们用了市面上95%以上的消费级固态,用的都是TLC颗粒,只有小部分固态是拉胯的,QLC颗粒你别买就完事儿了,他大概就会标出来的。

至于MLC和SLC颗粒。甭想了,在消费级领域基本是看不到了,目前大多是高端的企业级固态硬盘在用,如果在座的各位有财大气粗的就非要MLC颗粒,你可以去搜一下三星970PRO的价格,而且这还不是终点,QLC之后厂商们正在研究PLC,PLC之后还有HLC,在往后还有OLC。啊,这可真是好日子在后头呢。

继续往下讲,目前能够生产制造闪存颗粒的厂家不多,主要有三星、海力士、闪迪、西数,他俩是一家啊。闪迪被西数收购了,铠侠原名是东芝镁光,美光旗下的子品牌叫英睿达,以及最终出场的重量级武汉企业长江存储旗下的子品牌叫致钛,后来又改名成致态了,态度的态,那我觉得不改更好一点,

然后我们经常听到。这种说法买固态硬盘要买原厂颗粒,白片儿勉强凑合,别买黑片。其实这种说法用词不是很准,这玩意讲起来可老费劲了,就得从闪存颗粒的制造开始说,我就随便揪一个厂家。就拿镁光举例吧,啊,简单的讲一下,首先需要从原材料中提取高纯度的硅,然后制作成很粗的单晶硅棒,在一片儿一片儿的切割下来制作成单晶硅片,那别看我说的简单,这里边的每一步都非常的严格和复杂,单晶硅的纯度有多高?最低,最低也得99.999999%起步啊,后边六个九。然后美光再把硅片放到光刻机里,利用光刻机和光课教进行复杂的时刻,通过很多个步骤,在硅晶片上制造出一个又一个的闪存颗粒。正题来了,到了这一步,美光肯定要对这些闪存颗粒进行检测,检测通过的拿走继续下一步,没通过的依旧放在晶片上。为了方便大家记忆理解,我们给他起个名儿就叫。封装前淘汰颗粒,检测通过的颗粒就可以进行封装了,封装完毕后再进行检测,此时肯定会有一些没通过美光的检测被淘汰下来了,咱们给它起个名叫封装后淘汰颗粒,

最终存活的这些颗粒会被打上原厂标,这就是大家口中的原片,但是我觉得应该叫他们原厂原封颗粒最为准确。

那么封装前淘汰颗粒和封装后淘汰颗粒何去何从呢?有两个地方可以去,

第一个。就是送去镁光专门处理这种颗粒的子厂家,由子厂家进行技术屏蔽处理之后再卖给其他厂家,这种就叫原厂降级片。镁光旗下专门干这事儿的子厂家叫SPEC TEK,经过他处理之后的颗粒都会打上一个S标志,被人们称为大S颗粒。

至于其他厂家拿到大S颗粒去干啥,那美国就不管了。其实这种降级片还好,明摆着告诉你啊,不遮遮掩掩,刚才不是说有两个地方可以去吗?第二个地方就是直接把这些原厂淘汰颗粒打包卖给其他厂家,至于其他厂家拿这些原厂淘汰颗粒去干啥了,那就不清楚了,这种就叫黑片

除此之外,还有第三种情况,美国会直接把这些已经制造好颗粒的硅晶片批量卖给其他没有生产能力,但是有检测封装能力的厂家,就比如说啊,打包直接卖给金士顿,至于具体的检测封装,淘汰谁不淘汰谁啊,你自己决定,这种就叫原厂第三方封测

颗粒它的公信力普遍要比原厂原封颗粒若一头,大家还是更信赖原厂一条龙出来的货,那毕竟人家是生产这玩意儿的,技术实力摆在这儿呢。

还有一种就比较恶劣了,叫垃圾回收片,就是把各种渠道淘汰下来的二手废旧固态硬盘上面的颗粒抠下来啊,处理处理,重新做成固态硬盘。这种玩意儿以前很多很多,现在没那么多了,但是依旧存在。

关于颗粒就讲这么多,我的建议是优先选择这几个原厂品牌,然后千万不要碰三四线小牌杂牌儿,还有就是不要碰QSC颗粒,因为它的价格还没便宜到可以让我们忽视他的拉胯。

主控

主控就是固态硬盘的智能控制系统,不同档次的主控处理数据的能力以及算法等方方面面都有差异,甚至可以说主控决定了一款固态硬盘的档次和售价定位,包括一块固态硬盘是走SATA通道还是支持PCIE3.0还是支持 PCIE4.0都是由主控决定的,主控的研发与制造也是很需要技术含量的。

能够生产制造主控的厂家可以简单的分为两种,第一种就是原厂自研,有三星、闪迪、西数、美光等等,反正我也生产散存颗粒,顺手再搞一搞主控,自家的颗粒搭配自家主控做成固态硬盘,所有技术环节一把抓。

第二种就是独立厂家,专门搞主控的生产研发,这样的公司主要有群怜。汇融、连云、美满以及应认定等都可以提供完善的固态硬盘方案,而且向群连这样做的比较牛掰的,还顺手搞一搞颗粒封装,那这是个什么概念呢?就比如说我罩得住啊,发了笔横财,手里有几个小目标,我就找到群联跟他们说。我准备涉足固态硬盘领域,第一款固态就叫DJNB001,你帮我搞一下啊,钱不是问题,群联这边一看啊,大韭菜吧,大客户上门了,这里夹一下哈,就给我一顿分析一顿建议。你看啊,我们群联有个型号叫18的,主控性能很强,支持PC4.0X4,放到市面上也是贼有牌面的玩意儿。内存颗粒这边你也不用担心,我去找美光买,然后我来封装,你啥也不用管,你要是同意这个。方案我给你报个实惠价,你只管掏钱啊,准备个仓库就完事儿,等固态硬盘做好了,我就直接给你送过去,你直接开卖。所以大家此时应该明白了,这群独立主控厂家干的就是这个事儿,可以单卖主控方案,也可以帮人深度定制方案,也能帮人生产代工。

其实主控这一块儿大概了解了解就行了,属于是一分钱一分货,只要价格到位,你买的那个固态主控性能不会太差。

缓存

缓存是固态三大件儿里最后一个部件,刚才已经简单介绍过了。固态硬盘上的缓存分为两种,独立缓存和模拟缓存。

独立缓存

独立缓存也叫DRAM缓存,它本质上是一个内存芯片,对,就是我们内存条上的那个内存颗粒,它的作用是存放FTL映射表,听起来是挺难理解是吧?不要慌,其实这个所谓的FTL映射表就相当于书籍的目录,你在看书的时候。可以使用目录功能快速的粗略的找到你想要看的章节内容。固态硬盘的主控在读写数据的时候,逻辑和你看书或者写书是一样的,它也需要FPL映射表去更快的查找到存储在颗粒上的数据。

我们把固态硬盘比喻为一个仓库,主控就是这个仓库的智能控制系统,负责把数据货物搬进来或者送出去。内存颗粒就是数据或假假如把这些数据货架分成20个区域,并给他编上号。你的系统文件放在了第一个区域,浏览器数据放在了第三个区域,艾尔登法还放在了第五个区域,学习资料、电影放在了第八个区域。这些简略的信息就被记录在DR em缓存中。当然,我这里只是比喻啊,实际的原理更为复杂,当你打开浏览器的时候,主控就先去dim缓存里搂一眼,从而得知浏览器文件在第三个区域,然后马上去数据货架上把浏览器相关的数据送出去,紧接着,你下载了一部电影。主控就把这个电影数据放到了某个区里,假设放到了第12个区域里,同时把这个信息记录到的M缓存里边儿。看到这里可能有些朋友问了,为啥要用内存的dram芯片当成缓存来用呢?因为他快呀,目录存在的意义不就是快速查找吗?但是并不是所有的固态硬盘都有独立的dim缓存,毕竟他也需要一定成本,所以独立的M缓存这种设计一般都会出现在部分终端固态硬盘。和很多高端固态硬盘上。

那看到这里,又有些朋友要问了,没有独立缓存的固态硬盘还会有FPL映射表吗?如果有的话,他放在哪儿啊?不要慌,没有独立缓存的固态硬盘,其FPL映射表有两个去处,有些是被设计直接放在了闪存颗粒里边儿,有些呢,则是利用电脑的内存来当缓存,把FDL映射表放在内存条里,来加快固态硬盘的读写性能。当然这两种设计都不如独立的dim缓存

模拟缓存

不同于独立缓存,模拟缓存这个东西几乎是所有固态硬盘必备的技术。所谓模拟缓存就是快速的数据中转仓,用于提升固态的数据处理速度。

这是个什么套路呢?得住,刚刚也讲过,闪存颗粒有SLC,MLC,TLC和QLC,其中SLC的读写速度是最快的,各种颗粒之间的区别也仅在于电子的填充量。模拟缓存就是将TLC颗粒的一部分空间或者全部空间都当成SLC来用。

假设某款固态硬盘使用TLC颗粒,颗粒里边一共有100个存储单元,实际上远远不止100个啊。不过为了方便理解,我们是假设假设有100个存储单元,此时我们挑出30个存储单元用来模拟成SLC颗粒。数据来了,先往这30个存储单元里边搞,拿它当快速的中转仓,当然有些厂家是。直接把100个存储单元全模拟成SLC、可丽,啥时候写满了再改回TLC颗粒。那么这种模拟缓存的硬伤大家能看出来吗?随着你固态硬盘里数据越来越多,占用越来越高,可用的模拟SLC的部分就越来越少,速度就会越来越慢。有些厂家也搞了一些办法去解决这个问题,比如说在100个存储单元的基础上,额外再给你十个存储单元,专门用来做SLC模拟,这样一来就算你的数据占用了很高。也不会影响缓存的速度。

说起模拟缓存,那就不得不提固态硬盘的缓内写入速度缓外写入速度来。

举个例子,智泰PC005ET版本,这是一个PCI3.0叉四的旗舰款固态,标称的顺序写入速度是2900兆每秒,但其实这个速度是算上了模拟SLC缓存了的,一旦数据量达到一定程度,SRC缓存被装满了,那接下来就只能依赖主控的能力和闪存颗粒本身的能力了,此时的速度就会掉到750兆每秒左右。当然大家看了这个不要害怕啊,固态现在就是这么设计的,没招啊,谁都知道SLC颗粒好,要是纯用SLC颗粒的话,造价太高,而且就算是750兆每秒的缓外速度,他也够你用。每款硬盘的具体模拟缓存空间大小都不同,十几G的也有,一两百个G的也有,想要具体了解还是得多看评测。

4K随机读写

4K随机读写。事实上固态硬盘宣传的这些高达一两。千甚至几千的顺序读写速度,重要性只排在第二,真正提升了我们体验感的,让我们觉得电脑更流畅的正是这个4K随机读写性能,这是固态硬盘能够完全碾压机械硬盘的重要参数。

用一个小游戏让大家体验一下顺序读写和4K随机读写的差别。在你面前有五个盒子,每个盒子被分成了四个区域,先来体验顺序写入,我说到哪个,你就在脑海里想象把球丢进去,准备好了吗?开始1112142123323441425154,这就是顺序写入,

然后来体验4K随机写入。准备好了吗?开始531433214112524231,

是不是比刚才要难上不少?这就是4K随机写入,

我们电脑平时运行的时候,CPU就是经常会这样密集的拿取或者写入系碎的小文件,所以4K随机性能特别重要,能大幅提升电脑的流畅度。说了这么多,固态硬盘的4K读写性能要怎么看呢?在商品的宣传页面,厂家一般都会标出硬盘的IOPS以及每秒进行读写操作的次数,这个数值越高,4K性能越强。

不过这样的标法显然不是很直观,到底实际的4K读写速度是多少兆每秒啊?这就需要用到固态硬盘的检测跑分工具了,常用的软件有两个,AS SSD Benchmark和CrystalDiskMark。当你给你的硬盘跑完分之后,红圈儿里边儿就是硬盘的4K随机读写性能了。

TBW数据写入量

TBW数据写入量,经过刚才的讲解大家也都了解了,固态硬盘的闪存颗粒是有寿命的,厂家在考虑保修的时候,除了设定一个质保年限,还会设定一个硬性的写入量标准,那就是TBW。翻译一下就是这块硬盘能写多少T的数据。一般来说,1T的固态TBW能给到600,500G的固态TBW能给到300,250G的固态TBW能给到150。当然还有比这更低的,要看厂家对自身产品的定位和信心。

我们就1T的固态举例,某厂家的ET固态质保五年600TBW,哪个先到就算哪个,意思就是说,如果你在五年之内写入量达到了600TBW,那么五年质保从写满那一刻开始作废。

不过想要写满600TBW可不是一件简单的事儿,我给大家算个账,600TBW换算一下就是614400GBW,假如你用硬盘用的比较狠,天天搞一些大文件,搬来搬去的,每天的数据写入量是300G,那么614400除以300等于2048,你可以用2048天,也就是五年半。

事实上我们普通用户就算用得比较狠,每天顶多也就产生100G左右的写入量,都够你用十多年了,100G我都是往多了说了,所以这个TBW是够大家用的。

但是QLC颗粒的固态不一定啊,QLC颗粒的固态,TBW给的都挺少的,用得狠了是真有可能把写入量给写满的。所以再次强调别碰QLC。

购买建议

参数就聊这么多,最后整理一下购买建议,一、购买固态硬盘建议首选原厂原房品牌,二、购买固态容量为先,速度其次,建议首先选择M2接口,支持PCIE3.0x4的普通款固态硬盘,非常有性价比。

三、目前TLC是主流选择,不要碰QLC颗粒的固态硬盘,没必要碰。

四、硬盘保修也很重要,建议选择TBW高一点儿的,支持个人送保的这种品牌,这个大家不用着急,接下来我会做相关的这个固态硬盘的售后大调查视频

那看到这里可能有些小伙伴比较疑惑了,说得重,你之前也做过内存的视频呢,那为啥内存条就能随便买,只要容量和频率够就可以,为啥固态硬盘它就不能随便买呢?还非得搁这强调啊,最好买原厂原封的颗粒。我解释一下内存颗粒的寿命比闪存颗粒要长的多,举个极端点的例子,就算是二手回收的内存颗粒重新做成内存条,他都有可能用个十年八年,不带坏的。

闪存颗粒不行,它是有明确的寿命的,用一天少一天,所以为了保证稳妥,尽量优先选择原厂原封的品牌型号,否则如果买到了一些有猫腻的固态,颗粒用的很烂,他是真的说坏就坏。在强调一下,我并不是说其它的就一定不好,因为视频是面向新手朋友的,所以力求稳妥,然后得。也整理了一下目前市面上原厂原封品牌里比较不错的型号,供大家参考,我觉得也够大家选择了,

首先是三星,

然后是长江存储的质态。

然后是西数。

接下来是闪迪啊,

其实闪迪和西数是意甲。

然后是凯霞。

最后是英睿达,

我个人感觉就这几个牌子就够新手朋友选购了,其他的品牌型号你可以具备一定分辨能力的时候再去考虑选购。以上就是这期视频的全部内容了,欢乐的时光总是特别快,又到时间讲拜拜,我是天才赵德柱,咱们下个视频再会。

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