尋夢新聞LINE@每日推播熱門推薦文章，趣聞不漏接❤️
除夕匆匆忙忙的過完了，正式迎來戊戌年的初一，編輯君不再偷懶了，正常給大家推送內容~
近年來，SSD發展極為迅速，整個行業發生了不少變化，比如新接口、新標準以及新NAND，都要求我們重新適應。但筆者發現現在還有很多朋友對固態硬盤不是很了解，選購固態硬盤時不是看價格和容量，就是看最大讀寫速度，對於其他隱性功能完全不在乎，購買後才追悔莫及，所以今天筆者就為大家全面科普一下固態硬盤的相關知識，讓大家購買時做到心中有數，按需選擇。
首先還是從SSD的結構來說起，SSD最基本的組成部件分為：主控晶片、閃存晶片、固件算法，下面我們分別闡述三者的工作職責和性能影響。
SSD結構
1、主控
常見主控品牌：慧榮、群聯、Marvell、三星、瑞昱
SSD主控本質是一顆處理器，主要基於ARM架構，這和手機處理器有相似的一面。也有部分SSD廠家的主控採用RISC架構，使其具備CPU級別的運算能力。
目前來講，SSD主控晶片的運算能力由製造工藝、核心面積的大小（晶體管數量）、核心的數量、頻率決定。
其具體作用表現在，一是合理調配數據在各個閃存晶片上的負荷，讓所有的閃存顆粒都能夠在一定負荷下正常工作，協調和維護不同區塊顆粒的協作，二則是承擔了整個數據中轉，連接閃存晶片和外部SATA接口，三則是負責固態硬盤內部各項指令的完成，諸如trim、CG回收、磨損均衡。
可以說，一款主控晶片的好壞直接決定了固態硬盤的實際體驗和使用壽命。
主控晶片的技術門檻較高，所以主控品牌比較少，目前主流主控品牌有慧榮、群聯、Marvell、三星。
慧榮/群聯：慧榮和群聯是兩家台灣主控公司，其主控成本低廉，受到很多國產SSD的歡迎，涉及廠家包括但不限於：浦科特、七彩虹、影馳、台電、光威、銘瑄等。
Marvell主控：Marvell隸屬於高端系列，早期產品只用於企業級，現在應用在浦科特、閃迪、英睿達固態硬盤中。技術實力雄厚，主控質量穩定，但是相應的固態硬盤的價格也比較昂貴。
三星主控：三星主控只用在自家的SSD產品中，技術實力強悍。可以這麼說，在SATA接口SSD中，三星860PRO讀寫速度最快，在NVMe固態硬盤中，三星960PRO讀寫速度最快。
瑞昱主控：同樣是台系品牌，是一家新晉主控品牌，七彩虹部分SSD採用瑞昱主控方案。
閃存顆粒
閃存顆粒，又稱閃存，是一種非易失性存儲器，即在斷電的情況下依舊可以保存已經寫入的數據，而且是以固定的區塊為單位，而不是以單個的字節為單位。
根據用途和規格不同，閃存顆粒有很多不同的變種，今天我們主要討論的是用於固態硬盤等存儲設備中的、最為常用的NAND閃存顆粒。
NAND閃存顆粒，是閃存家族的一員，最早由日立公司於1989年研制並推向市場，由於NAND閃存顆粒有著功耗更低、價格更低和性能更佳等諸多優點，成為了存儲行業最為重要的存儲原料。根據NAND閃存中電子單元密度的差異，又可以分為SLC（單層次存儲單元）、MLC（雙層存儲單元）以及TLC(三層存儲單元)，此三種存儲單元在壽命以及造價上有著明顯的區別。
閃存顆粒
SLC（單層式存儲），單層電子結構，寫入數據時電壓變化區間小，壽命長，讀寫次數在10萬次以上，造價高，多用於企業級高端產品。
MLC（多層式存儲），使用高低電壓的而不同構建的雙層電子結構，壽命長，造價可接受，多用民用高端產品，讀寫次數在5000左右。
TLC（三層式存儲），是MLC閃存延伸，TLC達到3bit/cell。存儲密度最高，容量是MLC的1.5倍。造價成本最低，使命壽命低，讀寫次數在1000~2000左右，是當下主流廠商首選閃存顆粒。
3DNAND（多層數存儲），3DNAND是一種新興的閃存類型，通過把內存顆粒堆疊在一起來解決2D或者平面NAND閃存帶來的限制。目前64層3DNAND已經問世，諸如東芝TR200，三星860PRO（V-NAND）採用的就是64層閃存顆粒。
目前能生產閃存顆粒的顆粒製造商為三星、東芝、閃迪、英特爾、SK海力士、美光等六家，它們六家的閃存產能幾乎占據了NAND閃存市場近9成的市場比重，幾乎所有的工藝的創造和升級，都是由這麼幾家原廠所主導。
這里有必要為大家科普一下TLC閃存顆粒固態硬盤壽命的內容。TLC閃存顆粒問世之時，有些用戶認為TLC顆粒壽命很差並為此爭論不休。其做到在TLC的壽命已經有了很好的優化，日常使用5-10年完全沒有問題。另外現在MLC顆粒固態硬盤已經基本退出市場，不花大價錢你也買不到。
固件算法
SSD固件是確保SSD性能的非常重要的一部分，主要用於驅動控制器。很多朋友疑問？SSD有什麼需要驅動的？這要從SSD的結構說起，雖然SSD看起來結構比HDD要簡單很多，但實際上機制卻要比HDD複雜。例如，SSD需要通過FTL層和系統進行直接對話，閃存一定要在完全擦除後再能重新寫入數據，所以SSD需要Trim來把閃存重新「擦乾淨。再比如，SSD需要一個非常完善的平衡寫入算法，讓所有的顆粒都均衡的被消耗，不至於導致有一部分顆粒寫入壽命耗盡，而其他顆粒未使用的情況。固件中算法非常多，錯誤校正碼（ECC），壞塊管理，垃圾回收算法等等，所以，SSD固件的編寫難度，可見一斑。
TRIM
SSD固件的好壞尤為重要，相同主控和相同顆粒的兩款產品，因其固件不同，可能導致完全不一樣的使用壽命和讀寫性能，。可以負責任的告訴大家，一款固態硬盤中顆粒對性能的影響約為60%，而固件的影響就會占到20%以上。
高品質算法優秀的固件不僅僅是一項非常艱難的工作，而且也需要讓閃存和主控之間達到完美的兼容，需要掌握閃存顆粒和主控等多項先進的技術。固件的品質越好，整個SSD的品質也就越出色。
目前來看，能夠獨立開發固件的SSD廠商少，僅有三星、Intel、閃迪、英睿達、浦科特、東芝等，這是大廠帶來的技術優勢。
當然，在固態硬盤固件出現BUG影響SSD正常使用時，這些SSD廠商也會很快的發布新的更新固件，而小廠商一般沒有後續更新，也不具備這種技術實力。
SSD的SATA接口與M.2接口
了解SSD的基本結構後，我們再來看固態硬盤的接口。目前SSD的主流接口分為，SATA3.0、M.2、PCI-E三種，U.2和mSATA目前並不多見，這里不過多介紹。
SATA和M.2或PCI-E的主要區別在於：二者採用不同的通道。
可以把兩種通道理解成兩輛相同的汽車，PCI-E通道的汽車就像是在高速上行駛，而SATA通道的汽車就像是在崎嶇山路上行駛，你說哪個速度快？
不同接口固態硬盤速度表
從上圖中我們可以看到，目前主流的SATA3.0通道的最大傳輸速度為6Gbps，實際速度最大為560MB/s，SATA通道已經無法滿足固態硬盤日益增長的讀寫速度，所以PCI-E固態硬盤應運而生。
但是有些讀者可能有疑問，為什麼我的固態硬盤是M.2接口的，但是速度並不快呢？M.2最初叫做NGFF，全名是NextGenerationFormFactor。這個接口很特殊，同時支持SATA和PCI-E兩個通道，很容易讓人誤解。其實並不是所有的M.2固態硬盤讀寫速度都很快，如果是採用SATA通道的M.2接口固態硬盤，讀寫速度不會超過550MB/s。還要注意的是，主板廠商的M.2接口有的選擇了CPU原生的PCI-E通道，有的是通過PCH南橋擴展出來的，這可能對固態硬盤的速度產生影響。
速度對比
下面我們看一下兩種固態硬盤速度對比：
左圖為SATA固態硬盤，右圖為PCI-E固態硬盤
兩者的ASSSD跑分速度差距明顯，無論是連續讀寫、還是4K測試，PCI-E固態硬盤都遠遠領先SATA固態硬盤，綜合得分PCI-E固態硬盤高出SATA固態硬盤三倍有餘。
為了幫助大家理解，筆者將各種接口以及速度對比繪制成表格，這樣就可以一目了然。
不同接口固態硬盤協議
看到這你可能會發現PCI-E有很多好處，但並不是每個人都適合購買。因為PCI-ESSD閃存顆粒和主控的原因，PCI-E的SSD價格都非常昂貴。比如250GBSATA協議的SSD價格在500元左右，而同樣容量的PCI-E協議的SSD售價卻高達800元。並且於PCI-E會占用總線通道，入門以及中端平台CPU通道數較少，都不太適合添加PCI-E固態硬盤，只有Z370，或者X299這樣的旗艦級平台，才能充分發揮PCI-E固態硬盤的性能。