你家硬盘换固态了吗？

话说如今的硬盘市场，机械硬盘尸骨未寒，固态硬盘（SSD）进入接口混战：SATA3黯然离场，M.2NVMe渐成主流，PCI-E4.0已经在路上……

我们接着上一次和大家分享的《关于固态硬盘，你应该知道这些》，再来一个2.0进阶版！

海盗船PCI-E4.0的2T固态

售价高达3,

目前，市面上大部分固态硬盘（SSD）主要由主控、闪存和缓存构成。

和机械硬盘不同的是，SSD依靠电信号传输，主控能在极短的时间内，存/取在不同闪存颗粒上的多个数据，所以比机械硬盘的读写速度快上几百倍甚至更高。

构成是这么个构成，用起来怎么样又取决于“三大件”：主控、NADA闪存（颗粒）、固件算法。

机智的富友要说了，那成，根据主控和颗粒去买不就完事了！还真不是，尴尬在于，市场已经充分竞争，如此关键的主控和闪存，各家之间都几乎一样！

这导致决定性能和稳定性差异的，主要是固件算法的不同；而这恰好是最难量化成指标、一眼看出个高低的。

群联主控、接口、TLC闪存等一目了然

但你无法比较固件算法

因此，挑选固态硬盘时，选择在这方面知名的品牌是很有道理的。固件的品质越好，整个SSD就越精确，越高效。目前具备独立固件研发的SSD厂商并不多，仅有英特尔、英睿达、浦科特、OCZ、三星等厂商。

注意，海盗船、金士顿这些都很有名，但不在这个列表中，显然不是这方面的“知名品牌”。

主控

主控芯片在SSD中的作用就跟CPU一样，主要是面向调度、协调和控制整个SSD系统而设计的。

主控芯片一方面负责合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，另一方面承担了整个数据中转，连连接闪存芯片和外部SATA接口。

除此之外，主控还负责ECC纠错、耗损平衡、坏块映射、读写缓存、垃圾回收以及加密等一系列的功能。

主控的技术含量不低，能玩得转的没几家。目前主流的控制器有Marvell、SandForce、三星(自用)、Intel(自用)、JMicron、Indilinx(已被OCZ收购专用)、东芝等主控芯片。

国内的像台湾慧荣，虽然早期靠山寨起家，也一步步越做越好了。

NAND闪存

如果说主控是衡量一款固态硬盘的技术反面，那么颗粒就代表着产品的用料诚意度。目前全球生产NAND闪存芯片的厂商屈指可数：

1三星、2东芝、3闪迪、4镁光（英睿达）、5海力士、6英特尔。

闪存未来的出路：3DNAND

其中三星市场占有率第一，东芝颗粒应用最广泛。所以在最入门的硬盘选择中——比如只是想给老旧的电脑打打鸡血，我会推荐东芝的SATA3硬盘，价格便宜，颗粒又能保证是东芝自家出品。

SSD用户的数据全部存储于NAND闪存里，它是SSD的存储媒介。SSD成本的80%就集中在NAND闪存上。NAND闪存不仅决定了SSD的使用寿命，而且对SSD的性能影响也非常大。

颗粒的传统分类：SLC、MLC、TLC。颗粒在很大程度上决定了SSD的性能和使用寿命。从“买SSD，七分是在买闪存”这一说法可见一斑。

简单来说，NAND闪存中存储的数据是以电荷的方式存储在每个NAND存储单元内的，SLC、MLC及TLC就是存储的位数不同。如上图，TLC虽然位数最多，但成本最低；SLC虽然位数最少，其实有自身的优点。

这个和内存条上的颗粒是一回事。金士顿能在过去价格死贵的情况下，依然独霸大半壁江山，很大原因在于，金士顿在颗粒上确实用得比较实在、不含糊。其他方面，其实和芝奇等其他牌子还真没区别……

当然，还有更不要脸的，颗粒也不过就是海力士和镁光的……却卖得比自家iPhone还贵：

固件算法

SSD的固件是确保SSD性能的最重要组件，用于驱动控制器。主控将使用固件算法中的控制程序，去执行各种复杂的任务。

和我们熟知的各种固件一样，当厂商推出了新版本的固件，也能通过手动升级，用上最新算法。

各家固件研发不同，所以，就算采用相同主控，各家SSD也可能表现出完全不一样的性能、耐久度。

固件通常是由厂商自行开发，并且会更新，和系统、驱动的更新一样，也会改善SSD性能和解决一些出现过的问题。

如果用数字来说，一块SSD中颗粒对性能的影响大约占60%，而固件与主控的影响会在20%左右。

开发高品质的固件不仅需要精密的工程技术，而且需要在NAND闪存、主控和缓存间完美整合。此外，还必须掌握NAND、半导体和控制器等领域的最先进技术。固件的品质越好，整个SSD就越精确、越高效。

再补充一下，固件在性能上的权重可能确实只有20%，但大厂在主控和颗粒上都无法含糊，导致了固件成了决定性的一环，与我们之前的说法并不冲突。

既然颗粒的权重高达60%

你好奇这里面的秘密吗？

闪存最初诞生于一块硅晶圆——插一句，牙膏厂英特尔最初就是做这个的。闪存芯片厂商根据检测结果切割，筛选出质量合格的晶片，然后进行封装，从而变成了我们熟见、俗称的闪存。

闪存颗粒自诞生以来，共经历了SLC、MLC、TLC、QLC四种类型。按照时间先后关系，SLC最老，QLC最年轻。它们长期并存，但目前应用的领域却大相径庭，这其中的原因与它们自身的特点息息相关。

在SLC闪存中，一个存储单元只能存储1bit（比特）的数据，也就是一个0或者一个1，所以一个存储单元只有两种状态。

在MLC闪存中，一个存储单元可以塞进2bit的数据，0和1可以排列组合，拥有10、11、00、01四种状态。

以此类推，到了最新一代QLC闪存，一个存储单元的存储状态高达16种，存储容量达到了SLC闪存的8倍。

但上帝打开一扇门的同时也为SSD关闭了另一扇们，闪存类型的更新，虽然带来容量上的大幅增长，却是以牺牲速度和寿命换取的。

不同于机械硬盘，SSD的闪存能够擦除和写入的次数有限，而这个次数就是闪存的寿命。当闪存的擦写次数达到极限的时候，闪存就会损坏，其中存储的数据就会丢失。

SLC闪存拥有擦写次数，而到了最新一代的QLC闪存，就只有次左右。在容量和使用情况相同的情况下，两者的理论寿命相差了整整倍。

所以可以说，随着科技的发展，新一代闪存的性能反而倒退了。但这其实是市场的主动选择。SSD是最近几年来才开始普及消费级市场，在前面漫长的演进过程中，阻碍SSD普及的毫无疑问是价格。

而作为占据SSD绝大部分成本的闪存，降低它的成本是降低SSD价格的主要突破口，也是推动SSD大规模应用于消费级市场的前提。

能量君认为比较值得买的M.2固态

西数中端型号SN

如今，可以欣喜地看到，相比搭载SLC闪存的SSD，使用TLC闪存的SSD的售价已经下降到人人都能负担的起。同时，就算寿命被打了折扣，如今的SSD仍能满足普通人使用，轻轻松松使用3~5年不成问题。

所以，如今SSD的主要问题已经不在寿命上，而是当它的容量快要被塞满的时候，运行速度的突然降低。

这个问题产生的原因，与闪存的擦写过程有关。不同于机械硬盘，SSD写入新数据时不能直接覆盖在旧数据上。在有新数据写入的时候，如果空间容量不够，SSD需要把旧数据回收，擦除再写入。这一过程就出现了写入放大。

写入放大意味着更复杂的步骤，更长的耗时以及更多的写入量。所以SSD如果塞得太满，无论是运行速度还是时候寿命，都会受到影响，不同程度下降。

绕不开的当今旗舰：三星

那如何避免SSD因为数据存储过多

导致的性能下降？

入门级的SSD，通常会缩小其可用容量，通过预留出一部分空间避免SSD完全写满。这也是为什么市面上很多SSD的容量是G或者G而不是G和G的原因。

中高端SSD，则会另外搭载缓存来降低写入放大。例如影驰HOFPROM.21TB就提供了高达1GB的超大缓存。

当然以上主要是SSD厂商采用的方法，对于我们来说，日常使用也要养成良好的习惯，对于不常用的文件及时清理，保障SSD有足够的空间满足日常的读写需求。

这种简单的“保养”，对于我们长期