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浴室谈SSD系列三:TLC闪存颗粒,固态硬盘价格战新方向 ?

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neeyuese 发表于 2012-2-25 23:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:70062|回复数:109


SSD大大的增强了用户的使用体验


越来越多的用户发现电脑配上SSD后的使用体验提升非常大,因此SSD已经成为了当今电脑里最值得投资的一个硬件产品。可为什么大部分品牌机和兼容机还在使用传统机械硬盘呢?最大的原因就是价格因素,因为SSD价格相比机械盘来说昂贵的多(特别是泰国大水之前的机械硬盘价格),随便一颗512GB的SSD轻松标价500美金以上,而相同容量的机械硬盘可能几十美金就搞定了。即使是主流低容量SSD,64~128GB的价格也在100~200美金附近,而随着时代发展,存储的文件都是越来越大个儿,随便一张蓝光原盘就几十GB,混合搭配SSD和HDD使用或者SSD做缓存加速HDD使用则变得顺理成章。台式机电脑内部空间大,增加硬盘没任何困难,但是笔记本相对来说限制不少,绝大多数笔记本都是单2.5英寸甚至1.8英寸硬盘位的,因此很多用户就开始对mSATA 槽动脑经(会严重受限于产品的选择上),甚至不惜牺牲光驱来达到双硬盘的目的。

一般来说SSD所谓的高成本是因为内部闪存颗粒的高价格导致,随着工艺的改进,相同物理尺寸下可以做出更大容量的颗粒进而降低了成本。刚出炉的新工艺颗粒并不会一下子降低价格,因为使用新工艺制造的前提是制造设备上的大量投资和技术研究,在初期投资未收回和良品率未改善前,新工艺的价格基本只会和老工艺的价格持平。由于工艺更新并不快,如何能在短时间内更进一步的拉低闪存价格呢?那就是开发多位闪存来提高可用容量,目前比较常见的是在消费级SSD和中档企业级SSD用的较多的MLC闪存、U盘产品或闪存卡产品用的较多的TLC闪存。



SLC在每个存储单元内存储1比特数据,MLC存储2比特数据,TLC则存储3比特数据,如图所示同样的晶体管数量得到的容量也就会有区别。由于这样做后TLC的存储容量会比较怪异,不是我们常用的2/4/8/16这样表示,所以最后成品的晶体管数量实际会被去掉1/3,达到MLC的容量并保持2/3的物理尺寸。(净成本相比MLC下来50%左右)如图的话就是做成大约21亿多晶体管的样子达到64Gb容量。既然TLC能比MLC拥有单位容量成本,为何不早早采用呢?那是因为除了价格便宜外,TLC相比MLC在别的方面都是缺点。






TLC耐久度和性能方面是一个大问题,如图所示由于需要表示更多的状态,在制造工艺相同的情况下,每个状态之间的间距也更小,造成错误率增加(闪存会漏电,如图表示就是浴缸底部漏水,当水位漏到下个状态就会判断出错了),而且判断的时候需要进行多次比较,增加了延迟也影响了性能。

经过上面的简单比较,我们做个小表格:



全文总结:目前消费级SSD还普遍采用的MLC颗粒,不过随着一些针对提升TLC闪存颗粒耐久度相关技术的产品的出台(信号处理,更强的ECC算法等),加上TLC闪存颗粒在价格上的吸引力,我相信TLC闪存颗粒将会在今后2~3年内普及到SSD上。至于性能上,即使是使用了TLC闪存颗粒,也会比寻址速度慢的普通机械快很多,所以用户体验并不会表现很差。2xnm TLC的标称耐久度为500~1000 P/E,对主控的磨损平衡和写入放大是个极大考验,主控算法的好坏会对性能和寿命造成非常大的影响。在当前TLC闪存颗粒的这些问题还没有被解决的时候,选购TLC的SSD到底靠谱么?我们的建议是请保持观望,不要轻易下手。

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最后谈一谈写这篇文的初衷,是因为前几天在国内某个知名网站上的介绍TLC文章里看到了非常多的误导性言论,下面会通过对那篇文章里误导成分的截图进行分析和指正:



误导1的分析:如果一块SSD出现严重的坏块现象,绝对不是靠降速就能解决的,这涉及到很多方面的问题,可能是固件不给力或者是颗粒品质本来就有问题。





误导2的分析:至于这个是不是苹果的策略我们不知道,但是性能过高则固态硬盘折寿是绝对错误的观点,SSD的性能表现和固件内部的算法息息相关,苹果的原厂SSD大多是三星和东芝的产品,OEM渠道的SSD需要在许多标准上比消费级有更高的要求,最简单的例子就是功耗和发热,想想也知道限制的地方多了,速度自然快不起来了。不少企业级产品使用SLC颗粒,但是速度并没有普通消费级的“标“的高,这也是一样的道理,在稳定性上提出了更多的要求,速度自然上不去,并不是SLC速度慢,另外大家评测的标准也不同,企业级的是满盘最差性能的指标,而消费级大多是空盘指标,根本无法进行比较。



误导3的分析:不管是SLC,MLC还是TLC,如果一个Cell甚至一个Page损坏,被正确屏蔽后,都不应该对性能造成影响,不用特地指出SLC才有这个“能力“。这个其实和颗粒类型无关,和SSD固件的做法有关。



误导4的分析:PCIE超过2000MB/s,SATA超过500MB/s和颗粒类型没有任何关系,SLC甚至TLC都可以做到,不能算是MLC闪存的特点。



误导5的分析:制造工艺提升,TLC成本更低是正确的,但是说达到多少多少寿命,同时读写速度较大改善这个和工艺没有太多的联系,和SSD主控制器内部固件的算法和采用的提高耐久度的技术才有关系。




最后这个表也画错了,不过可能只是作者笔误。

PCEVA在这里只是想澄清一下事实真相,希望这些网站能够提高下编辑的知识层次,不要再轻易出这类短短几百字却误导一大片用户的文章了。另外如果有用户在PCEVA网站发现有误导性或错误言论,欢迎指正,互相提高。

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James007ss 发表于 2012-2-25 23:14 | 只看该作者
恭喜浴室最新入门级大作出来了。某村真是没话说,乱配图,前2天还见到有用户被他们误导到以为M3是用的TLC颗粒,唉
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ach9999 发表于 2012-2-25 23:19 | 只看该作者
本帖最后由 ach9999 于 2012-2-25 23:20 编辑

   TLC 这个概念接触的太少了。。貌似是个新的技术?

不过理解上还不是很难。

从当初的 RAMBUS内存 到后来显示器的 16:9 快一统天下。。

差不多可以说成本是决定性因素。

TLC 还真不能小看了 = =


PS:最后吐槽一下 图中的表情太欢乐了……
4#
eclipseX 发表于 2012-2-25 23:37 | 只看该作者
SSD会因为制程发展而遭遇瓶颈期么?
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wsy2220 发表于 2012-2-25 23:37 | 只看该作者
真出来了也不敢买。。。

点评

其实用户实用耐久度以后要看的是各种固件算法和软判决技术,而颗粒耐久度只是物理瓶颈,可以通过其他环节减缓耐久度低导致的实用寿命短的问题  发表于 2012-2-26 04:27
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solonace 发表于 2012-2-25 23:38 | 只看该作者
tlc的U盘目前已经好像可以大把抓了,不过tlc的U盘普遍性能比较差,质保时间短
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coverme 发表于 2012-2-25 23:45 | 只看该作者
照目前的趋势瓶颈很明显啊,期待下一步突破吧
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Jian2011 发表于 2012-2-26 00:08 | 只看该作者
本帖最后由 Jian2011 于 2012-2-26 00:12 编辑

误导,两个SLC NAND Flash。 TLC真便宜。

补充内容 (2012-2-26 11:17):
我意思是某些网站的编辑不负责,搞出了两个SLC NAND FLash一个5美元的成本,一个1美元成本 ,误导消费者, 幸好被PCEVA澄清了。

点评

他大概说最后一个配图。但是他没看清楚,浴室大贴那个图上来就是说图也写错了下面的标注也不对  发表于 2012-2-26 05:38
你到底在讲什么?把误导的地方说清楚,等你下次编辑。下次回来看到你还没编辑完整的让人能明白的正常语法,那么这回帖就删了  发表于 2012-2-26 04:31
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贱狗在飞啊 发表于 2012-2-26 04:01 | 只看该作者
KST的U盤最近出的產品開始用了tlc。。。。。。。。。。。。。前幾天噴運氣似的買了1個,真HAPPY,中了個mlc。。

my god,現在買個U盤都有中獎的感覺了。。
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zhujunsan 发表于 2012-2-26 05:41 | 只看该作者
非常好的教学贴啊@@膜拜~~~

p.s.:那个猫的配图太欢乐了
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nochange 发表于 2012-2-26 08:25 | 只看该作者
还是固件开发比较重要啊,物理瓶颈总是会被突破的,最后考验的还是算法

点评

你说到点子上了。  发表于 2012-2-26 10:01
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marovan 发表于 2012-2-26 08:35 | 只看该作者
学知识了,望多多推出这样的教学贴,毕竟初学者还是大多数,很容易被那些流量大的网站误导,最后那个表格,TLC的使用寿命能达到5000次甚至更高?
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frontwing 发表于 2012-2-26 08:52 | 只看该作者
贱狗在飞啊 发表于 2012-2-26 04:01
KST的U盤最近出的產品開始用了tlc。。。。。。。。。。。。。前幾天噴運氣似的買了1個,真HAPPY,中了個mlc ...

所以TB上那些SLC的组装U盘越来越多人买了
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neeyuese  楼主| 发表于 2012-2-26 10:01 | 只看该作者
marovan 发表于 2012-2-26 10:35
学知识了,望多多推出这样的教学贴,毕竟初学者还是大多数,很容易被那些流量大的网站误导,最后那个表格, ...

所以说那个表格不严谨,按照目前的工艺TLC颗粒耐久度不可能做到那么高的。
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10008249 发表于 2012-2-26 10:51 | 只看该作者
怎么区分u盘是SLC还是SLC的?

点评

ChipGenius可以看。  发表于 2012-2-28 08:45
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673 发表于 2012-2-26 11:24 | 只看该作者
不知道那些lexar的sdxc600x系列sd卡是不是就是用的tlc颗粒。
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ChineseBoy 发表于 2012-2-26 11:33 | 只看该作者
本帖最后由 ChineseBoy 于 2012-2-26 11:36 编辑

顶LZ,当年还经常上大炮村学知识,现在大炮村纯粹是误导新人,大炮村的那些所谓的“笔者”有点职业精神好不?
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yjjstc 发表于 2012-2-26 12:21 | 只看该作者
支持浴室。现在U盘已经是TLC一统天下了
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liaohuan123 发表于 2012-2-26 14:49 | 只看该作者
不是很多ssd都号称 企业级的么? 难道只是噱头?
20#
overthink 发表于 2012-2-26 18:11 | 只看该作者
贱狗在飞啊 发表于 2012-2-26 04:01
KST的U盤最近出的產品開始用了tlc。。。。。。。。。。。。。前幾天噴運氣似的買了1個,真HAPPY,中了個mlc ...

看芯片没? 可能是黑片吧?
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