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从SLC到QLC：缺点最大的SSD成HDD劲敌

凭借高速读写、低噪音和(🙍)抗震等优势，SSD取代HDD已成为时代必然,但受成本和容量影响，SSD在15年的发展里并未(🏧)完成这一壮举。而QLC SSD的出现，在容(👰)量上已能与HDD齐平，并在价格上试图将SSD拉进1元/GB时代，这也意味着，SSD正在吹起全面侵占HDD的号角。

SSD结构组成及概况

SSD在结构上(🥪)主要由一块PCB板，主控芯片、缓存芯片和闪存颗粒组成，与HDD众多机械结构(🕙)不同，由于不存在高速运转的马达和磁头，SSD在(🍎)运行过程中几乎无噪音，并具备良好的抗震能力；同(🎟)样，由于不需要磁盘旋(🥖)转，所以SSD基本没有寻道时间，大大缩短响应时间；而闪存颗粒(🐚)代替机械存储的方式，也使得SSD在读写上比HDD快了许(🕋)多。

其中，主控芯(👟)片相当于SSD的大脑，一方面调配着数据在各个闪存芯片上的负荷，另一方面承担着整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口功能，主控芯片便是决定SSD性能的(🔠)一个因素。

在主控芯片厂商上，主要以英特尔、SandFroce、Marvell、三星等为主，但由于主控芯片可通过授权方式直接使用ARM内核、(🗻)DDR物理层等成熟IP，其研发并不太难，主控公司也在由美系、韩系(🧘)，向台湾，以及国内变(🕺)迁，如台湾智微JMicron、群联Phison，国(🌘)内的国科微、忆芯等厂商。

图片源自(🎩)gadgetmatch

除主控外，SSD另一核心部分便是闪存颗粒了，其本质是一种非易失性存储器，利用(😣)电子的写入(🔢)和读取进行存储，在性能上和稳定性上远超HDD利用机械进行存储的模式.

不同于主控芯片，闪存颗粒(☔)对技术要求极高，目前能自产闪存颗粒的厂商主(🚹)要为三星、英特尔/美光、东芝/西数、SK海力士，这四家联合体生产的闪存颗粒占据着(💒)全球近90%的市场，其技术已经可以实现(✈)96层，甚至是128层3D堆叠。可喜的是(🥀)，国内紫光主导的长江存储目前已经可以实现闪存颗粒的(👳)32层堆叠，虽然相比几大存储巨头仍有不小(🎶)差距，但已能望其项背。

闪存(⏫)颗粒(🚇)发展及原(🍜)理

从2003年SSD逐渐进入大众视野，闪存颗粒至今也历经了四代更迭，从最初的SLC、MLC、TLC到今天的(🐎)QLC，四代颗粒每单元存储依次从1、2、3提升到今天的4个数据，电压状态从(🗾)最初的0和1 2种提升到今天的0000到(✴)1111共计16种(🖤)变化，如下图所示：

四类闪存颗粒(🈶)简介

四类闪存颗粒电压变化

SLC到QLC闪存颗粒均是通(🐼)过内部绝缘层完成数据存储的，当(🐼)写入数据时，需要施加电压并形成电场，这样电子便可以通过绝缘层进入到存储单元，完成写入，而从(🎡)第一代SLC到第四代QLC，随着电压(🌕)状态的成倍递增，数据在颗粒(🆚)中的访问时间也随着增长，进而降低SSD的读写性能和稳定性能。

缺点最大(💅)的SSD成为HDD劲敌

SLC由于结构简单，执行效率极高，特点便是读写速度快，寿命长，可擦写10万次，在企业级SSD上(📇)很(🔵)常见；MLC、TLC由于单元存储值得增加，其速度(🤗)和擦写性能也随之下降，MLC可擦写10000次，TLC则降至(😅)3000次，MLC、(🛃)TLC也是消费级市场主力；而到了如今4 bit的QLC,其理论擦写值仅为1000次。但正是这缺点越放越大的QLC SSD，或许将在未来2-3年完成三代前辈均为完成的使命(🔕):彻底取代HDD。

正如开篇所述，SSD始终(🎓)未能取代HDD的一个因素便是容量，如今各种大型游戏、蓝光视频、4K监控的应用，更使得(👟)用户对硬(📗)盘容量需求提升，普通HDD在容量上可轻松实现4TB-12TB，而SSD容量通常在128GB-1TB之间，远不能满足需求。

相(🌠)比前三代SSD,QLC SSD在容量已经可以做到7.68TB，如美光的5210 ION系列，英特尔面向数(🚚)据中心(👬)应用的DC P4500系列 QLC SSD，更是将容量提高到32TB，这使得SSD在容量上与HDD相比已不具备劣势。

图片源自blog.usro.net

阻碍SSD全面取(🍕)代HDD的另一因素便是价(👢)格，SSD 1元/GB也是用户一直渴求的(📚)，QLC SSD的出现或许能将价格拉入1元/GB时代，如目前英特尔基于QLC颗粒推出的660P系列，其512GB售价99美元，折合人民币1.3元/GB，根(🐙)据传闻，英特尔64层QLC SSD的目前(🚺)的良品率只(🈯)有48%，接下来(🥀)随着QLC工艺的(⌚)成熟和其他(🗯)存储厂商的加入，QLC SSD从1.3元(👓)/GB降至(🍃)1元/GB又何尝是问题。

尽管从(😾)SLC到QLC,SSD的缺点是越放越大，但比起HDD，其优点还是很明显的，QLC SSD的性能也并非如此的不堪，根据英特尔官方给出的数据，其660P系列SSD读写速度为1800MB/s，随机读写220K IOPS，在(💚)M.2硬盘中性能还算OK，同时，各存(🛍)储厂商推出(🔁)的QLC SSD均提供3-5年不等的质保，只怕到时QLC还在服役，FLC也上市了，所以，用户(🔧)如果觉(🔨)得QLC SSD价格还OK,完全没必要纠结寿命问题，买买买就(🚮)好。

结语

今天的QLC SSD 如同TLC SSD刚面市时一样，在性能和寿命方面广受诟病，但TLC SSD取代(🕖)MLC已成为不(⏯)争的事实。长江后浪推前浪，在接下来2-3年里，QLC SSD也会如同TLC SSD一般取代TLC SSD，这也表明，在满足使用的前提下，价格永远都是消费者关注的重点。

同时，不管(🛵)是SSD还是HDD，硬盘市场一直被日韩、美国几大存储厂商垄断，在接下来QLC SSD普及的几年里(🚣)，以紫光长江存储为代表的国内存储厂商如若奋起直追，国产3D NAND+自主主控芯片(🍬)的SSD能大规模(👂)商用，到那时，我们又何愁1元/GB。

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