無(wú)緩SSD，真的不能碰嗎？ _ssd

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自從三星在消費(fèi)級(jí)SSD產(chǎn)品線主力980中采用無(wú)緩方案，從PCIe3.0到PCIe4.0 ，無(wú)緩的產(chǎn)品開始越來(lái)越多，但普通消費(fèi)對(duì)它們抵觸還是很大。無(wú)緩究竟是無(wú)良縮水還是可以接受的小便宜呢？

01、DRAM——固態(tài)硬盤的“緩存”
在一般的網(wǎng)絡(luò)討論中，有DRAM的SSD一般稱為“有緩方案/產(chǎn)品” ，而有些則沒(méi)有，被廠商稱為DRAM-less ，用戶一般稱為無(wú)緩。
固態(tài)硬盤將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一些被稱為NAND閃存顆粒的內(nèi)存單元上。在固態(tài)硬盤的使用期限內(nèi) ，數(shù)據(jù)會(huì)在這些單元中大量移動(dòng) 。在主控的控制下，它自動(dòng)這樣做，以確保沒(méi)有任何一個(gè)存儲(chǔ)單元因過(guò)度重復(fù)讀/寫而被超負(fù)荷磨損，提前達(dá)到顆粒使用壽命，這也是現(xiàn)在一般不建議高速固態(tài)硬盤分區(qū)的原因，因?yàn)榉謪^(qū)可能導(dǎo)致（主要是老舊產(chǎn)品，目前主流的主控已經(jīng)可以規(guī)避）數(shù)據(jù)只在某幾顆顆粒中頻繁讀寫。
因此，你的固態(tài)硬盤在使用時(shí)需要保持一個(gè)數(shù)據(jù)在硬盤上的位置圖。這樣，當(dāng)你想啟動(dòng)一個(gè)程序，運(yùn)行一個(gè)游戲或打開一個(gè)文件時(shí) ，你的SSD就知道在哪里可以找到它并自動(dòng)調(diào)取出來(lái) 。該“地圖”存儲(chǔ)在SSD的DRAM上，即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。

一個(gè)有DRAM緩存的SSD
對(duì)于無(wú)DRAM的固態(tài)硬盤，很多人認(rèn)為，沒(méi)有DRAM意味著沒(méi)有硬盤的“地圖” 。然而，無(wú)DRAM的硬盤其實(shí)有一個(gè)硬盤的地圖；它只是放在你的設(shè)備的NAND閃存顆粒中。 NAND顆粒的讀寫速度，當(dāng)然沒(méi)有DRAM內(nèi)存的讀寫速度快，因此“調(diào)用地圖”的過(guò)程，比起有緩存的產(chǎn)品，自然會(huì)慢。
02、DRAM≠SLC CACHE
當(dāng)然，提到固態(tài)硬盤緩存大家還會(huì)知道一個(gè)SLC CACHE ，也有很多人把DRAM緩存和SLC CACHE混為一談。
而SLC Cache一般都是在TLC或者QLC閃存顆粒中，劃分出一定的空間用來(lái)作為模擬SLC空間。這兩者之間在物理上的就有本質(zhì)的區(qū)別了，在DRAM緩存中的數(shù)據(jù)一斷電就會(huì)消失，而在SLC Cache中的數(shù)據(jù) ，如果沒(méi)有擦除掉，是可以永久保存的。

SLC CACHE顆粒空間占用巨大理論上SLC CACHE是越大越好，但是在實(shí)際應(yīng)用中，如果SLC Cache越大，占用的空間將會(huì)越多。一個(gè)TCL顆粒的240GB SSD ，如果固件規(guī)劃了SLC Cache空間大小為5GB ，那么就需要占用20GB 的TLC顆粒空間。這時(shí)你拷入一個(gè)10G的文件，那么在5G數(shù)據(jù)傳輸后就會(huì)掉速，直到SLC Cache中的數(shù)據(jù)寫入正常的TLC中，才會(huì)恢復(fù)SLC的讀寫速度。如果提供50G SLC Cache空間，那么需要占用200GB的TLC空間，如果硬盤的寫入達(dá)到100GB了，那么50G的SLC Cache就失效了，之后就只能一直用TLC的讀寫。這就是所謂的“出緩掉速“ 。
【無(wú)緩SSD，真的不能碰嗎？】SLC CACHE的出緩掉速影響比DRAM的出緩掉速大得多，因?yàn)镈RAM緩存一般存儲(chǔ)”數(shù)據(jù)地圖“為主，大小1~4GB（1GB的最多），而SLC CACHE往往還把數(shù)據(jù)本身寫入這個(gè)緩沖區(qū) 。
采用SLC CACHE方案的SSD

還有一種使用全盤動(dòng)態(tài)SLC仿真的SSD ，全盤模擬SLC Cache可以讓硬盤不管什么容量的時(shí)候都可以使用SLC加速。而缺點(diǎn)就是SSD在一次性跑滿剩余空間的一半容量就會(huì)開始掉回TLC的速度，必須要等一定的空閑時(shí)間才能恢復(fù) ，所以盤的剩余空間越小就越容易出現(xiàn)掉速的問(wèn)題。但全盤模擬SLC CACHE的寫入放大會(huì)大大加劇SSD壽命衰減。

03、帶DRAM的固態(tài)硬盤的優(yōu)勢(shì)
帶有DRAM芯片的固態(tài)硬盤比沒(méi)有DRAM的固態(tài)硬盤擁有更好的性能。對(duì)于內(nèi)置獨(dú)立緩存的SSD來(lái)說(shuō) ，獨(dú)立緩存可以提高輸入/輸出（I/O）性能和耐用性。臨時(shí)保存已從閃存讀取的數(shù)據(jù)、要寫入閃存的數(shù)據(jù)或地址映射表的DRAM要比NAND閃存快得多。你的電腦不需要在固態(tài)硬盤上尋找相關(guān)數(shù)據(jù) ，而是可以直接進(jìn)入高速DRAM找到讀寫地址表。因此，你的電腦不需要等待很長(zhǎng)時(shí)間， SSD就可以檢索或?qū)懭氲剿枰臄?shù)據(jù) 。這將為用戶帶來(lái)更快的體驗(yàn) 。
與此相反，一些廠商為了降低功耗、制造成本和外形尺寸，取消了SSD上的獨(dú)立緩存，但導(dǎo)致了產(chǎn)品I/O性能不可避免的下降，尤其是隨機(jī)4K讀寫性能的下降（頻繁從相對(duì)低速NAND顆粒讀取數(shù)據(jù)地圖），因?yàn)闊o(wú)DRAM的SSD將數(shù)據(jù)地圖直接存儲(chǔ)到NAND閃存中。正如我們前面提到的， NAND內(nèi)存比DRAM慢。不幸的是，這導(dǎo)致了較慢的整體性能。

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無(wú)緩SSD，真的不能碰嗎？