乾貨！史上最全SSD科普貼：秒變老鳥

近年來，SSD發展極為迅速，整個行業發生了不少變化，比如新介面、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碟不是很了解，選購固態硬碟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碟的相關知識，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：主控晶元、快閃記憶體晶元、固件演算法，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。

就目前來講，SSD主控晶元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快閃記憶體晶元上的負荷，讓所有的快閃記憶體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，連接快閃記憶體晶元和外部SATA介面，三則是負責固態硬碟內部各項指令的完成，諸如trim、CG回收、磨損均衡。

可以說，一款主控晶元的好壞直接決定了固態硬碟的實際體驗和使用壽命。

主控晶元的技術門檻較高，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、英睿達固態硬碟中。技術實力雄厚，主控質量穩定，但是相應的固態硬碟的價格也比較昂貴。

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介面SSD中，三星860PRO讀寫速度最快，在NVMe固態硬碟中，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。

SSD大廈根基：快閃記憶體顆粒篇

2、快閃記憶體顆粒

快閃記憶體顆粒，又稱快閃記憶體，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，而不是以單個的位元組為單位。

根據用途和規格不同，快閃記憶體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碟等存儲設備中的、最為常用的NAND快閃記憶體顆粒。

NAND快閃記憶體顆粒，是快閃記憶體家族的一員，最早由日立公司於1989年研製並推向市場，由於NAND快閃記憶體顆粒有著功耗更低、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快閃記憶體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。

快閃記憶體顆粒

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快閃記憶體延伸，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快閃記憶體顆粒。

3D NAND（多層數存儲），3D NAND是一種新興的快閃記憶體類型，通過把內存顆粒堆疊在一起來解決2D或者平面NAND快閃記憶體帶來的限制。目前64層3D NAND已經問世，諸如東芝TR200，三星860PRO（V-NAND）採用的就是64層快閃記憶體顆粒。

目前能生產快閃記憶體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，它們六家的快閃記憶體產能幾乎佔據了NAND快閃記憶體市場近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。

這裡有必要為大家科普一下TLC快閃記憶體顆粒固態硬碟壽命的內容。TLC快閃記憶體顆粒問世之時，有些用戶認為TLC顆粒壽命很差並為此爭論不休。

其實現在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顆粒固態硬碟已經基本退出市場，不花大價錢你也買不到。

固件演算法：大廠技術優勢

3、固件演算法

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，快閃記憶體一定要在完全擦除後再能重新寫入數據，所以SSD需要Trim來把快閃記憶體重新「擦乾淨。

再比如，SSD需要一個非常完善的平衡寫入演算法，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。

固件中演算法非常多，錯誤校正碼（ECC），壞塊管理，垃圾回收演算法等等，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，一款固態硬碟中顆粒對性能的影響約為60%，而固件的影響就會佔到20%以上。

高品質演算法優秀的固件不僅僅是一項非常艱難的工作，而且也需要讓快閃記憶體和主控之間達到完美的兼容，需要掌握快閃記憶體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，在固態硬碟固件出現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介面與M.2介面

了解了SSD的基本結構後，我們再來看固態硬碟的介面。目前SSD的主流介面分為，SATA 3.0、M.2、PCI-E三種，U.2和mSATA目前並不多見，這裡不過多介紹。

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？

不同介面固態硬碟速度表

從上圖中我們可以看到，目前主流的SATA 3.0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碟日益增長的讀寫速度，所以PCI-E固態硬碟應運而生。

但是有些讀者可能有疑問，為什麼我的固態硬碟是M.2介面的，但是速度並不快呢？M.2最初叫做NGFF，全名是Next Generation Form Factor。這個介面很特殊，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固態硬碟讀寫速度都很快，如果是採用SATA通道的M.2介面固態硬碟，讀寫速度不會超過550MB/s。還

要注意的是，主板廠商的M.2介面有的選擇了CPU原生的PCI-E通道，有的是通過PCH南橋擴展出來的，這可能對固態硬碟的速度產生影響。

速度對比

下面我們看一下兩種固態硬碟速度對比：

左圖為SATA固態硬碟，右圖為PCI-E固態硬碟

兩者的AS SSD跑分速度差距明顯，無論是連續讀寫、還是4K測試，PCI-E固態硬碟都遠遠領先SATA固態硬碟，綜合得分PCI-E固態硬碟高出SATA固態硬碟三倍有餘。

為了幫助大家理解，筆者將各種介面以及速度對比繪製成表格，這樣就可以一目了然。

不同介面固態硬碟協議

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-E SSD快閃記憶體顆粒和主控的原因，PCI-E的SSD價格都非常昂貴。

比如250GB SATA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會佔用匯流排通道，入門以及中端平台CPU通道數較少，都不太適合添加PCI-E固態硬碟，只有Z370，或者X299這樣的旗艦級平台，才能充分發揮PCI-E固態硬碟的性能。

軟體生態也很重要

很多同學認為固態硬碟自帶軟體沒什麼用，但其實用好它也能為你帶來不少便利。比如很多SSD自帶的SSD系統遷移軟體，在系統運行中，只需要簡單操作幾步就可以將系統完整的遷移到另一個SSD中，免去重裝系統的麻煩。

下面總結了幾大SSD廠商的軟體生態和具體功能，大家可以了解一下。

Samsung SSD Magician Tool

三星：Samsung SSD Magician Tool

功能：基礎評分測試，引導U盤來升級固件，遷移系統

浦科特：PlexTurbo、Plexcompressor、Plexvault

功能：PlexTurbo——內存加速、Plexcompressor——壓縮數據增加可以究竟、Plexvault——磁碟加密

影馳：Xtreme Tuner for SSD

功能：檢測磁碟狀態，提供SSD優化

東芝：Storage Utilities

功能：驅動器信息 性能優化器、利用TRIM命令優化東芝固態硬碟的性能等。

金士頓：Toolbox

功能：監視SSD運行狀況，例如當前狀態和使用情況。還能夠查看SSD的數據、型號名稱、序列號、固件版本等其他相關信息。還可以通過還軟體更新SSD固件。

總體來說，有實力開發軟體的SSD廠商仍然以大廠為主，小廠商基本沒有SSD軟體。

保修時間的博弈

SSD作為一種高精度電子產品，無論實力多麼雄厚的大廠，依然會存在一定的損壞率的。所以我們在購買SSD中，售後時長也是一個需要考量的重點因素。

（1）三星：三年起步，最高五年

三星產品基本上全部提供三年質保承諾，三星850EVO質保三年，960PRO質保五年。但是需要注意的是，三星SSD除了時間限制外，還有寫入數據限制，比如購買時間超過五年（總寫入僅1TB）或者總寫入達到75TB，都視為保修結束。

860 PRO

（2）Intel：常見五年

Intel的SSD可以說就是靠質保起家的，很多用戶買Intel固態硬碟就是因為Intel質保時間比較長，在早期SSD平均壽命很低的時候，Intel便可以做到五年質保，可以其對產品的自信。

（3）金士頓：最低兩年，最高五年

相比終身保固的內存條產品，SSD產品分不同的系列提供不同的保固時限，而金士頓本身SSD產品線不少且型號也較為複雜，所以大家還是購買時自己去看，這裡就不一一介紹了。

（4）閃迪：三年

閃迪系列本身比較多，常見產品均為三年質保。目前建議大家進入閃迪官方網站後，依次比對自己想要購買的產品系列，查看質保時限吧！

（5）浦科特：三年起步，最高五年

浦科特產品依據不同的產品系列，保固年限劃分為三年與五年，各型號保固年限，詳如各產品規格所標示，在質保時間上並沒有什麼新鮮的內容，但其保固方式卻比較簡單清晰。除通過店家申請保固外，還可以順豐免費上門取件，更換產品的類別、時間也寫得比較清楚，這一點倒是值得稱道。

以上幾個品牌基本上都是電商平台SSD系列的熱銷品牌，因而在質保承諾上不會有太大區別，但是顯然5年質保的產品會讓人更放心一些，不過大多數品牌的三年質保也足夠使用。

所以說大家購買SSD時，還是要看看質保時間，不要貪圖便宜。此外，千萬不可購買山寨SSD產品，然後他們可能也會提出3年換新等質保政策，但誰能保不齊這些廠商還能再活三年呢？

主流品牌產品解讀與推薦

說了這麼多，最後回到標題， 為大家講解一下SSD應當怎麼選。

(1)關於SSD容量

如無特殊要求，購買SSD首選240-256GB，這個區間的SSD容量價格適中，日常使用中裝一些常見遊戲和軟體也足夠使用，其他不常使用的照片、文檔可以放在機械硬碟中。

(2)關於介面

新平台推薦購買M.2固態硬碟，畢竟新技術，速度也比較快。老平台就不要折騰啦，買了M.2固態硬碟也發揮不了優勢，還是乖乖使用SATA固態硬碟吧，價格還要便宜一些。

至於PCI-E介面SSD，體積比較大，優勢就是散熱比M.2固態硬碟要好很多，大家購買此類SSD時注意自己的主板是否有多餘的PCI-E介面，做到心中有數。

（3）關於品牌

品牌上主要分為三類：

第一梯隊：三星、Intel、閃迪、金士頓、浦科特、東芝、英睿達等。實力雄厚，產品品質較好，但價格也比較貴。

第二梯隊：PNY、影馳、七彩虹、金泰克、台電、光威、阿斯加特、銘瑄等。擁有優勢上遊資源，其產品品質相對還不錯，價格比第一梯隊要便宜一些。

第三梯隊：山寨品牌。大多數使用拆機片黑片顆粒，品質低劣，價格非常便宜，但使用不久後就會出現各種各樣的小問題。

筆者這裡推薦大家購買方案是：在能接受的價格里買最好的，如果實在沒有預算購買SSD，那麼買一款靠譜的機械硬碟也要比山寨SSD強很多。

文章糾錯

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