Sandisk闪迪是全球知名的闪存存储卡制造商，《财富》500强与标准普尔500指数企业。闪迪和Toshiba东芝合资兴建有晶圆工厂，拥有自主NAND颗粒资源。与存储卡领域的高市占率不同，闪迪在固态硬盘市场上一直比较神秘。近日PCEVA收到了3张来自闪迪的固态硬盘产品，让我们来一起了解一下。
闪迪的固态硬盘产品分为企业级（SAS/PCIE）、商用级、家用消费类3种。其中消费类产品又包括Extreme至尊极速系列、Ultra Plus至尊高速系列和不带标识的普通产品。另外还有专用于缓存加速用途的ReadyCache产品。
本次测试的3张产品分别为商用级的闪迪X110 128GB、消费类的闪迪Ultra Plus 128GB和闪迪Ultra Plus 256GB。
闪迪X110 128GB正面
闪迪X110 128GB 背面
闪迪Ultra Plus 128GB与Ultra Plus 256GB正面相同
闪迪Ultra Plus 256G背面
闪迪Ultra Plus产品附送了7mm转9.5mm厚度的塑料垫圈
硬件拆解：
3张盘的硬件拆解基本相同，256G型号在PCB板的背面多了两颗NAND闪存颗粒。
内部迷你的PCB电路板，尺寸约为44mm*40mm
3块盘的PCB正面总体布局相同
128GB容量的Ultra Plus和X110的PCB背面都有两个闪存的空焊位
Ultra Plus 256G的PCB背面多了2颗NAND闪存颗粒。19nm MLC，单颗容量64GB。支持ABL特性，能够提升写入性能。
3块盘的PCB正面总体布局相同
ABL架构的解析:
ABL全称（All bit line），意思是在MLC的每根位线上都有连接到检测放大器，而检测放大器则是和页缓存互联的，所以可以单双页同时传输数据，因此这个技术能够大量提升MLC的写入性能。（之前的MLC架构是单/双位线共享单个检测放大器）
如图所示，沿用此技术后，56nm的MLC的理论写入速率甚至提高了3.4倍，当然随着如今闪存接口速率的提高，这个差距在逐渐缩小，不过2倍还是有的。
3张盘的主控均为Marvell 88SS9175。9175是9174的低功耗版本，封装体积也更小，多出现在mSATA产品上，只支持4通道。
X110 128GB和Ultra Plus 128GB使用的三星DARM缓存，型号为K4T51163QJ-BCF7，容量64M，运行速度为DDR2-800 6-6-6.
Ultra Plus 256GB使用的三星DRAM缓存，型号为K4T1G164QF-BCF7，容量为128MB，运行速度为DDR2-800 6-6-6.
从上面的几张图片可以看到，无论是X110还是两张Ultra Plus的SSD，闪迪都在主控以及DRAM缓存BGA芯片的四个角上使用了灌黑胶的做法，这样可以减少冷热循环导致锡球脱焊的机会。
X110 128GB基本性能测试：
测试平台：
CPU：I5 3570K OC4.5Ghz
主板：技嘉Z77X-UD3H
内存：美光 DDR3 1600 4GB
SSD：浦科特M5Pro 128G（系统盘）
闪迪X110 128G（测试盘）
闪迪Ultra Plus 128/256G （测试盘）
电源：海盗船AX760i
散热：猫头鹰NH-D14
AS SSD Benchmark
CrystalDiskMark
默认不可压缩数据模型与全0完全可压缩模型的成绩基本相同，主控没有压缩能力。
性能一致性测试：
性能一致性测试目的是检验SSD在重负载条件下的性能表现稳定度。SSD不仅要有漂亮的平均IOPS性能，更需要同时具有稳定的IOPS，尽量减少突发的低IOPS时间点。
测试在有分区条件下使用IOMeter进行4K随机写入，队列深度32，持续时间2000秒，每秒记录IOPS值。
留出19GB OP空间，再次重复上面的测试，总体来说闪迪X110的性能一致性表现较好，没有出现过大的波动。
压力测试：
使用IOMeter进行4K QD32随机写入，无文件系统。3.75小时后IOPS为3680。
建立分区并执行快速格式化以进行全盘Trim，然后再次删除分区，重新进行HDTune写入测试来查看Trim执行效果：
Trim指令发挥作用，效果良好。
3张盘的PCMARK 7成绩：
PCMARK 7 - Sandisk Ultra Plus 128GB
PCMARK 7 - Sandisk Ultra Plus 256GB
PCMARK 7 - Sandisk X110 128GB，3块盘的成绩属于中端SSD水准。
QD读取测试上，可以看出256GB比128GB的有小幅度提高，总体来说都是稳步上升的，而且没nCache影响。
QD写入上，可以看出表现最好的是QD2下，大容量的情况比低容量好，因为OP空间大一倍的关系，并且得知nCache在QD4的情况下跟不上缓存刷新的节奏了，所以QD更多后性能反而下降，因此说这块盘适合家用环境，不适合对写入请求高的服务器压力环境。
nCache特性分析：
闪迪SSD的nCache也是一种SLC模式。主控配合小容量的DRAM缓存，而部分NAND空间使用SLC模式进行编程，作为更大容量的缓存使用。
nCache的秘密就在于把部分MLC当做SLC来操作，达到SLC的高写入性能和接近的耐久度，然后在后台再把SLC模式的缓存数据写入到MLC上去。一般来说，把MLC配置成SLC缓存的做法有2种。
1. 固定缓存模式：在MLC中划分出特定的区域用作SLC缓存，这样就规定了这部分缓存必须以SLC模式操作，另外剩下的存储部分则必须以MLC模式操作。
2. 混合缓存模式：允许MLC的存储介质在不同的时间段实时切换成SLC模式或者保持MLC模式操作。
两种模式都有其优缺点。简单来说，固定缓存模式复杂度相对低点，由于提前做了SLC和MLC模式分配，也就不用管理检测当前操作模式的信息，但是效率和耐久度没法做最大优化；混合缓存模式复杂度高，更容易出问题，但是却能够把效率和耐久度做最大优化。
闪存中的缓存操作过程：主机请求数据写入-》数据写入SLC模式缓存-》在闲置时间后台写入MLC或者当SLC模式缓存被填满时则必须强制写入MLC并释放SLC模式缓存空间。
这个过程中，从SLC模式缓存写入到MLC的速度会显得非常慢。其中的一个原因是，为了提高效率并尽可能减少写放大和不必要的垃圾回收开销，一次SLC模式缓存刷新的最好是整个BLOCK的数据。这样传输完一整个BLOCK的数据后就可以直接擦除SLC模式缓存中的数据。因为SLC缓存毕竟不是DRAM，要释放的话也必须擦除整个BLOCK。
除了上面这点外还有一个更关键的问题是，如果不这么一整个BLOCK的做，而是将数据一个个复制到MLC上，就会有一定的安全隐患：例如当前数据在闪存中出现多次（因为还没有擦掉备份），当前数据出现在2种不同操作模式的缓存中，映射表指向数据页的管理指针没有被更新，不能正确的反应当前存储系统的状态等等。因此架构设计会首选优先完成整个BLOCK的刷新操作，在更新整个BLOCK的时候，不会接受主机的任何请求。
Ultra Plus与X110的区别：
从硬件拆解以及性能测试来看，Ultra Plus 128GB与X110 128GB几乎没有差别。唯一可见的区别体现在固件版本以及SMART信息上。X110的固件版本为X211222，Ultra Plus的固件版本为X211200，两者皆为各自的最新版本。
闪迪自家的SSD工具箱Sandisk SSD Toolkit可以方便的查看SMART属性及定义。
X110的SMART定义相比Ultra Plus多了三项：B8（无法恢复的错误）、E8（可用的预留空间）和E9（介质损耗指标）。
更丰富的SMART信息是作为商用级产品X110的特点。能够提供更多SSD使用状况信息，方便用户避免可预见的故障。
本次测试的3张盘AS SSD Benchmark成绩对比：
总结：
闪迪Ultra Plus以及以其为基础的商用型号X110，在总体性能表现上属于主流水平，搭配了Marvell 9175 “梵高Lite” 4通道节能型主控，缓存的使用量上也加以限制，使得功耗能够控制在较低的水准，结合闪迪多年闪存卡经验，非常适合移动设备，尤其是高端数码影音产品。闪迪自家的19nm MLC颗粒支持ABL特性，实现了持续写入速度的翻倍，满足了用户日常高速持续写入需求，而专利的nCache算法在闪存卡领域上沿用多年，技术成熟的同时也帮助闪迪在SSD上进一步提升了突发随机写入性能，可以说在这种情况下，此款闪迪的SSD设计不是为了跑出极限的IOPS，而是尽可能贴近纯家用的使用环境。闪迪做为全球不多的NAND颗粒生产厂之一，良好的颗粒品质是绝对有保证的，全国联保的售后保障也让消费者选购放心，给产品增加了不少吸引力。
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回答下13楼和28楼网友的疑问：
我画了张图，如图中所示，我稍作解释。
1. nCache其实是用MLC模拟SLC的方式做为不怕掉电的缓冲区，经过之前的评测得知，nCache区只会缓冲随机数据（即使这个数据是1MB大小，但是只要是随机的，它就缓冲），相反不会缓冲持续数据（即使这个数据只有4KB，也不缓冲）。
2. 综上所述，用MLC模拟SLC后，耐久度根据理论可以上升n倍以上，间接的等于是一层“防护盾”的形态。闪迪用这层“防护盾”来抵御最容易增加写放大和消耗性能的随机写入。
3. 等到“防护盾”吸收了这部分难处理的数据后，再通过后台释放到“后勤部”，这个释放动作是后台的，用户不会有任何感觉，而且这个释放是持续的，也就是说写放大能够被控制在最小范围，使得“后勤部”在之后的垃圾回收中也能够处理的更轻松，减少了写放大。
那么到底这个nCache是增加了写放大还是降低了写放大呢？不好说，我只能说闪迪巧妙的在没有物理分层（物理上非SLC和MLC 2种颗粒）的架构上进行了逻辑分层（逻辑上确立了SLC/MLC的分层和职能）。等于是用盾牌（nCache）去防御敌人（主机请求）最猛烈的进攻（随机），理论上来说是一种保证一定性能（针对家用级）和提高耐久度的做法，如果他的盾牌（nCache）还是可以动态切换的（之前说过的混合缓存模式），那么就能把“盾牌”的利用率发挥到最大，当然实际闪迪如何做的我这里不得而知。
那么可能还有网友会说，OCZ的产品也用了SLC Cache模式啊，但是我要说这里有很明显的区别，OCZ是不管持续还是随机都是先往SLC Cache里塞，而且是不塞满不罢休，后台则很激进的进行垃圾回收，标称性能又是SLC Cache的速度，这种非常不理性的做法和闪迪的nCache还是有本质区别的。真的要说nCache和谁接近的话，我觉得和三星840的TLC模拟SLC Cache很接近，TLC的闪存编程非常复杂，如果完全按照公式样的编程操作需要消耗大量的SRAM/SDRAM，明显是得不偿失的举动，而且更容易出错，所以三星划分了SLC Cache的区域来缓冲速度，间接的降低了缓存消耗，同时很准确的找出了一个平衡点（这点闪迪的nCache没做到），使得用户看上去TLC的速度就应该是这样的，根本不知道原来三星已经加了层SLC Cache在里面了。
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