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发表于 2017-11-16 14:20:55
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SSD、SSHD和HDD哪个好？
1. 日渐式微的机械硬盘
2. 电脑储存器的革命——固态硬盘
2.1 最佳固态硬盘品牌
2.2 固态硬盘主要规格剖析
2.2.1 固态硬盘的关键组件——控制器
2.2.2 固态硬盘的关键组件——内存（本文）
2.2.3 老司机带你理清各种固态硬盘接口
2.2.3.1 硬盘接口标准——IDE、AHCI和NVMe咋选？
2.3 如何看懂SSD评测数据？
2.4 固态硬盘的注意事项
2.5 2017年第三季度最佳固态硬盘
3. 尴尬的固态混合硬盘
4.聊聊磁盘阵列功能
固态硬盘的关键组件——内存
★引言
SSD的关键组件是控制器和存储数据的内存。
固态硬盘组成
SSD中的主要内存组件传统上是DRAM内存芯片，但自从2009年以来，更常见的是NAND闪存芯片。
2013年，三星宣布开始量产业界第一款3D NAND闪存。
2017年，还出现一种基于3D XPoint技术的新内存芯片。
★市场份额
NAND闪存制造商市场份额（10Q1-16Q4）
2010年至2013年第三季度，NAND闪存市场由三星、东芝、美光、海力士和Intel瓜分。
2010年，SanDisk开始对外供应NAND闪存，2013年第四季度，SanDisk冲上第三名。
2016年第四季度，三星电子在全球NAND闪存市场占有率为37.1%，排名第一，东芝（18.3%）、西数/闪迪（17.7%）、美光（10.6%）、SK海力士（9.6%）和英特尔（6.8%）分别位列第二至第六。[1]
★NAND闪存
NAND闪存分为SLC、eMLC、MLC和TLC。
SLC、eMLC、MLC、TLC的读写速度依次从快至慢，使用寿命依次从长至短，成本依次从高至低。[2] [3]
◇SLC
传统上，每个储存单元内储存1个信息位，称为单阶储存单元（Single-Level Cell,SLC）。
SLC闪存的优点是传输速度更快，功率消耗更低和储存单元的寿命更长。然而，由于成本较高，大多数用在企业上，很少有消费型SLC储存装置拿来贩卖。
◇eMLC
eML指的是企业级MLC（Enterprise Multi Level Cell），它是MLC闪存，但针对企业领域进行了优化，具有更好的性能和耐久性。
eMLC的性能比不上SLC，但eMLC的成本较低。
◇MLC
多阶储存单元（Multi-Level Cell,MLC）可以在每个储存单元内储存2个以上的信息位。
与SLC相比，MLC成本较低，其传输速度较慢，功率消耗较高和储存单元的寿命较低，因此MLC闪存技术会用在标准型的记忆卡，也用在最常见的消费型固态硬盘和随身碟上。
◇TLC
三阶储存单元（Triple-Level Cell, TLC），这种架构的原理与MLC类似，但可以在每个储存单元内储存3个信息位。
TLC的写入速度比SLC和MLC慢，寿命也比SLC和MLC短，大约1000次。现在，厂商已不使用TLC这个名字，而是称其为3-bit MLC。
◇SLC、MLC和TLC的发展历程
固态硬盘的主流从SLC芯片转到MLC芯片，促成了2011年的大降价，固态硬盘因此普及。
由于因为SLC的速度较快但成本过高，用于服务器的企业级SSD都改用了MLC。
TLC因为速度较慢但成本低，原本只用来做随身碟；但是，在2015年，我们耳熟能详的SSD厂商大规模推出了TLC SSD——三星 850 EVO、东芝 Q300、英睿达BX200……气势磅礴。
随着技术的进步，TLC的性能、可靠性和寿命得到大幅改善。
三星SSD质保
另外，SSD厂商对于TLC SSD的质保提升到与MLC SSD基本一致的水平，比如三星 TLC SSD的质保一般为五年，让消费者在这五年的使用中高枕无忧。
◇小结
★3D NAND闪存
◇简介
3D NAND与2D NAND区别
我们之前见过的闪存多属于Planar NAND平面闪存，也叫有2D NAND或者直接不提2D的，而3D NAND闪存，顾名思义，就是它是立体堆叠的。
Intel 3D NAND_腾讯视频
https://v.qq.com/x/cover/r0515yvnwf7/r0515yvnwf7.html
Intel之前用盖楼为例介绍了3D NAND，普通NAND是平房，那么3D NAND就是高楼大厦，建筑面积一下子就多起来了，理论上可以无限堆叠。[5]
◇3D NAND闪存类型
NAND闪存有SLC、eMLC、MLC和TLC四种类型，3D NAND闪存通常使用MLC或 TLC 。[6]
◇3D NAND闪存有什么优势？
3D NAND 的优势
3D NAND闪存在容量、速度、能效及可靠性上都有优势，我们来看一段三星的3D V-NAND宣传视频。[7] [8]
Samsung V-NAND_腾讯视频
https://v.qq.com/x/cover/i05157hijud/i05157hijud.html
◇四大天王的3D NAND闪存及特色[8]
在主要的NAND厂商中，三星最早（2013年）量产了3D NAND，名为Vertical NAND（V-NAND）。
三星最早量产了3D NAND闪存
东芝是闪存技术的发明人，很早就投入3D NAND研发了，2007年他们独辟蹊径推出了BiCS技术的3D NAND。
东芝的BiCS技术3D NAND
东芝和闪迪是战略合作伙伴，双方在NAND领域是共享技术的，他们的BiCS闪存在2015年开始量产。
SK Hynix的3D NAND最为低调，相关报道很少，不过从官网公布的信息来看，SK Hynix的3D NAND闪存已经发展了4代了，可谓闷声发大财。
这几家厂商中，Intel、美光的3D NAND闪存来的最晚，但IMFT的3D
NAND在成本及容量上更有优势。
PS：IM Flash Technologies（IMFT）是一家非常隐匿而强悍的公司，它是由Intel和美光合资兴办的半导体制造公司，主要生产NAND型闪存芯片产品。
四大天王的3D NAND闪存规格及特色
这四大天王的3D NAND闪存所用的技术不同，堆栈的层数也不一样（理论上堆栈层数越多，3D闪存容量就越大，优势也越明显），而Intel在常规3D NAND闪存之外还开发了新型的3D XPoint闪存，它跟目前的3D闪存有很大不同，属于杀手锏级产品，值得关注。
★3D XPoint
3D XPoint（发音three dee cross point）是一种由英特尔和美光科技于2015年7月宣布的非挥发性内存（NVM）技术。英特尔为使用该技术的存储设备冠名Optane，而美光称为QuantX。
3D XPoint_腾讯视频
https://v.qq.com/x/cover/h0515y237mv/h0515y237mv.html
美光的存储解决方案副总裁说：「3D Crosspoint将是DRAM价格的一半左右，但会比NAND闪存贵4到5倍。」相较NAND闪存，英特尔宣称其有10倍的低延迟，3倍写入耐久，4倍每秒写入、3倍每秒读取的性能提升，以及30%的功耗。[9]
2017年3月19日，英特尔发布第一款 3D XPoint SSD——Intel Optane SSD DC P4800X。
Anandtech的独立测试表明，P4800X不是每一项测试中最快的SSD。但在混合读写工作负载的繁重环境中，P4800X超越了市面上所有的产品。[10]
与大多数基于NAND闪存芯片的SSD相比，P4800X非常昂贵——容量375GB，售价 1520 美元（10332元人民币），因此这里不再展开讨论3D XPoint。
★结尾
随着时间的推移，3D NAND闪存将会逐渐取代传统的平面NAND闪存并成为主流，而3D XPoint由于成本过高，暂时无法普及，但这项技术为SSD内存行业提供了一个未来的方向。
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