瘋狂實驗室:入門級固態硬碟主控晶片規格研究

2021-02-14 鈦師父


入門級固態硬碟傳輸速度破500MB/s,頂級固態硬碟也不到600MB/s嘛,同容量前提下,兩者價格都差了一倍多,性能就差這麼點兒,誰傻了會買高端的?廠商才不傻呢,固態硬碟才不只是看最大讀寫速度,什麼隨機4K性能、SLC緩存模式、全局磨損均衡、固件的算法……都是不同定位固態硬碟的真正差異所在,為什麼某些低端固態硬碟長期使用之後猛掉速?寫入超過某個容量後,速度暴降?看了瘋狂博士針對常見消費級固態硬碟主控晶片的分析,你就明白了。

Jmicron JMF667H

代表產品:創見340系列


JMF667H隨機性能比同級產品更為突出

Jmicron的JMF667H主控晶片在入門級的固態硬碟上比較常見,採用了55nm工藝,休眠功耗低於50mW,內置4條快閃記憶體通道,最大支持256GB快閃記憶體和512MB緩存,這對於入門級固態硬碟來說已經夠用了。JMF667H內部有一顆32位的ARM9處理器,包含了32KB ROM與192KB RAM,它支持東芝/閃迪的32、24、19nm Toggle DDR快閃記憶體與IMFT的25、20nm ONFI快閃記憶體,支持4KB/8KB/16KB Page Size,採用SATA 6Gbps接口。


JMF667H架構圖

以上都是常規參數,大家看看即可。雖然從參數來看,JMF667H作為入門級固態硬碟主控晶片綽綽有餘(市場中的實際產品最大讀速度可超500MB/s,最大寫速度也接近400MB/s),但根據實際用戶反應,它只支持局部的磨損均衡,也就是說,如果120GB的總容量已經用得只剩20GB,那空餘的20GB就會反覆擦寫,前面的100GB空間則沒有利用到磨損均衡中來。

另外,JMF667H很容易用來搭配黑片、白片等不可靠的快閃記憶體顆粒(這倒不怪Jmicron,都是山寨廠商在作怪),山寨廠很容易就能拿它來做成冒牌貨在市面上銷售,所以如果你要購買採用Jmicron主控晶片的固態硬碟,請務必在可靠的電商平臺上購買。

點評:瘋狂博士並不是說採用JMF667H主控晶片的固態硬碟不能買,只不過大家需要看到它性價比高的優點,也要看到它的短處。只要是合理的規格對應合理的價格,正好也滿足自己需求,幹嘛不能買呢。


慧榮SM2246XT

代表產品:閃迪SSD PLUS系列


只支持SLC/MLC,不用擔心用它的固態硬碟會搭配TLC了


從規格來看,SM2246XT只能說是一般般,內置32bit RISC CPU,支持4通道4CE。雖然最大持續讀速度可達520MB/s,但最大寫速度僅為300MB/s(120GB,東芝19nm MLC)也註定了它只是面對入門級消費者的產品,因此價格的確很誘人。


內置55nm RISC CPU,支持4通道4CE,規格一般

從規格來看,SM2246XT只能說是一般般,內置32bit RISC CPU,支持4通道4CE。雖然最大持續讀速度可達520MB/s,但最大寫速度僅為300MB/s(120GB,東芝19nm MLC)也註定了它只是面對入門級消費者的產品,因此價格的確很誘人。

數據安全方面,它支持BCH ECC 66bit/1KB,全局磨損均衡,最大化地保證了產品的使用壽命,因此注重穩定可靠的閃迪SSD PLUS固態硬碟會選擇它。另外,它在DEVSLP休眠模式下的功耗小於2mW,功耗控制也是挺不錯的。

當然,SM2246XT最吸引眼球的一點就是它只支持1x/1y/1z/2x/2ynm SLC和MLC顆粒,絕對不用擔心會買到搭配TLC快閃記憶體顆粒的版本。就衝這一點,也讓閃迪SSD PLUS系列更適合不喜歡研究固態硬碟技術細節,又怕擔心買到快閃記憶體顆粒擦寫壽命不足的用戶選擇。

點評:如果預算再高一點(貴幾十元錢),也可以選擇閃迪的至尊極速系列固態硬碟(使用Marvell 88SS9187主控晶片),它加入了閃迪自家的nCache2.0技術,簡單來說就是在MLC顆粒上模擬SLC的工作方式來提升寫入性能和減少出錯機率,從而提供不錯的爆發性能。同時,nCache技術相對於某些SLC模擬方案來說更智能,它能分辨隨機寫入數據和持續寫入數據,對於持續寫入數據,則直接寫入MLC區域(不進入模擬SLC區域),這樣也減小了模擬SLC區域的磨損。

東芝TC58NC1000GSB

代表產品:東芝Q300系列


東芝與群聯合作開發的主控晶片,4核8通道32CE


東芝這款主控晶片其實就是基於群聯S10開發的(或者說就是同一個東西,只是固件優化各有不同吧……),除了用在自家的固態硬碟上,也用在了旗下品牌OCZ的Trion 100上(這玩意的性能簡直就是入門中的入門……)。雖然東芝入門級固態硬碟Q300採用了TC58NC1000GSB,但並不意味著它就只適合做入門產品,使用同樣架構的群聯S10主控的性能級固態硬碟產品也不少。



東芝採用自家主控+自家TLC顆粒的Q300固態硬碟

TC58NC1000GSB可支持現在的1ynm和未來的1znm的MLC、TLC顆粒。採用55nm製程,支持增強垃圾回收,還加入了不少企業級安全技術,如256-bit AES硬體加密、TCG Opal 2.0安全加密。另外,它還提供了SmartFlush技術用於實時數據寫入管理,可減少意外掉電造成的數據丟失風險。

點評:TC58NC1000GSB搭配TLC快閃記憶體顆粒就是東芝Q300、OCZ Trion 100這類入門級固態硬碟價格足夠便宜的原因。


雖然TLC快閃記憶體顆粒在性能和壽命上的確相對MLC有明顯差距,但TC58NC1000GSB還是支持TLC模擬SLC加速模式的,這樣的話,可以在一定程度上提升固態硬碟的爆發速度,只不過這樣的弊端就是硬碟容量佔用到一定程度後,固態硬碟的寫入速度就會陡降,所以經常需要寫入大量數據(例如視頻編輯)的用戶,在使用支持這類技術的固態硬碟時最好是多留一些閒置空間,這樣可以保證最好的寫入性能。


瘋狂博士:

擺正心態,按需選購

既然便宜,就有便宜的原因,入門級固態硬碟的價格擺在那裡,就算主控晶片不摳點成本,從快閃記憶體顆粒上也會摳點下來,廠商還是要賺錢的嘛。我們了解這些主控晶片的優缺點,也只是讓自己在選購的時候心裡有個譜,知道該怎麼按照實際需求去進行取捨而已。

當然,瘋狂博士並不是說這類產品就不值得買,畢竟相對於第一代、第二代固態硬碟來說,現在主流的消費級固態硬碟主控晶片都要先進不少了,各種保障穩定性、數據安全性以及在硬體條件被限制的情況下提升寫入性能的特性都有了,對於普通用戶來說,裝個系統,體驗一下碾壓機械硬碟的響應速度,還是不錯的。


注意:本文未《電腦報》43期原文,僅供讀者俱樂部提前分享,轉摘請註明出處!!!

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