占成本85% SSD深度选购教你如何看颗粒

张键 · 发表于 2013-5-11 08:57

我们前不久对固态硬盘的两大核心之一的主控制器进行了详细的解读和选购指导，今天我们继续拿出另外一个核心：NADA FLash颗粒进行之外的解读，这个占据了固态硬盘至少85%成本的原件，秘密有多深呢？

其实最早固态硬盘进入国内市场的时候，如果你希望通俗易懂的告诉别人SSD到底是什么，你也可以说它就是一个超大的而且能够当硬盘用的优盘！其实这也不是全错，和优盘一样同样适用NADA FLash颗粒做为容量储存的戒指，颗粒对于整个固态硬盘的重要性并不差于主控，今天的文章我们也将对SSD颗粒进行概括讲解，希望能够对象进一步了解固态硬盘的朋友起到帮助。

85%成本不可轻视

如果说主控是衡量一款固态硬盘的技术反面，那么颗粒就代表着产品的用料诚意度。颗粒逐渐被厂商和用户所重视，也是由于SSD市场的成熟以及为了达到普及效果，从种类到技术分层也让颗粒的话题越来越受到关注，我们今天文章的用意也是将一些扑朔迷离的问题进行定论，从而对于我们的选购起到指引和帮助。

张键 · 发表于 2013-5-11 08:59

颗粒三类：从SLC、MLC、TLC的巨变

颗粒@@态硬盘负责容量和传输的介质，在这一方面上与优盘产品是相同的，从外观上看，颗粒占据了整个固态硬盘内部70%左右的空间，其同样做为成本技术，根据厂商的用料不同，成为了固态硬盘内部核心材料。

颗粒的分类

说到成本，颗粒的发展也能够从价格表现出来，对于消费级市场来讲，从最早也是最好的SLC NADA Flash颗粒，到普及范围最广的MLC颗粒，最后到成本最低也是最具争议的TLC颗粒。

消费级市场已经很少见到的SLC闪存颗粒

价格影响着最大的利弊就是性能，其次是寿命，颗粒的寿命的统计方法为P/E值，从SLC到TLC，P/E值从5000次削减到了1500次，而P/E值的具体计算方法也一直没有被消费者所看清。

通过了测试的颗粒使用激光蚀刻打上原厂标

成本和性能二选一

为了迎合市场，提高固态硬盘的普及速度，颗粒的发展也是在将成本进一步的降低，消费者买的起之后才能在谈技术、性能，牺牲性能和寿命，来降低成本是发展节奏。

争论不断的TLC闪存芯片特写

而目前的固态硬盘市场，并不是你愿意花多少钱就可以去买到更好的SLC颗粒，而是技术希望大家去接受新的颗粒产品，TLC从2013年开始将是厂商主力推广的类型，这也导致消费者并不认可TLC寿命差的缘由。

我们下面也针对本页内容中提到的P/E值以及TLC颗粒当前的现状，对于市场内的SLC和MLC进行选购指导，如何看待颗粒的价值，也是决定了购买方向。

张键 · 发表于 2013-5-11 08:59

颗粒品牌：四分天下东芝19nm受捧

说完了颗粒的分类，在来看看颗粒制造商分布，在去年，苹果在2012年成为全球最大的闪存买家，其闪存需求量并在2013年进一步激增。同时NADA FLash全球的需求主要来自于手机、固态硬盘以及优盘产品。根据市场研究机构IHS的统计，2012年的三星闪存市场占有率达38%，东芝28%、美光14%、海力士12%、英特尔8%紧随其后。

2012年全球闪存市场占有率分布图

对于我们来讲，消费者自己很难有开盖查看固态硬盘内部的机会，每一款固态硬盘都有保修贴条在螺丝处，开盖意味着失去了保修凭证，再次笔者也建议消费者尽量不要拆解自己的SSD。我们更多看到固态硬盘内部细节还是通过媒体的评测文章。所以我们也来看看这些颗粒背后的一些信息。

1、三星闪存大部分应用于存储卡，其最先进的21nm闪存仅在自家840系列固态硬盘使用。

2、东芝的大部分闪存产能供应给闪迪，其余闪存分配给苹果、浦科特、金士顿、影驰、威刚等SSD厂家。其中浦科特M5P固态硬盘是它的代表作。同时，目前东芝颗粒应该属于最前端19nm技术的主要供应商。

3、美光的绝大部分闪存供应给苹果，仅少部分应用于OEM和自家SSD。目前已很少将闪存供应其他SSD厂家。其中OCZ Vector是美光闪存的最强代表作。

4、海力士和英特尔闪存份额不小，却属于小众产品。海力士闪存主要供应苹果和部分闪存卡厂商，少部分供应SSD厂商，比如海盗船。英特尔闪存则主要应用自家固态硬盘、部分美系厂商（诸如OCZ）、大订单SSD厂家。

①、浦科特M5P固态硬盘
成名原因：最早应用东芝19nm闪存，位列全球性能三甲

浦科特M5P固态硬盘第一个尝螃蟹没给夹着的厂家

②、三星840PRO固态硬盘
成名原因：华丽转身之作，全球性能NO1

三星840PRO固态硬盘太极虎的终极大成之作

③、OCZ Vector固态硬盘
成名原因：完美发挥美光25nm闪存的潜能，全球性能位列三甲

OCZ Vector固态硬盘诠释25nm闪存如何完胜20nm闪存

小结：三星闪存在存储卡、手机、平板电脑上应用最多；而东芝闪存在固态硬盘上的应用最为广泛，一举取代美光闪存的位置。颗粒的发展也跟CPU异曲同工，从25nm到现在的19nm，固态硬盘经历了普及到发展的步骤，目前颗粒制造商也在尽力减少颗粒的成本来让产品更具性价比。但事实上，随着市场的成熟，进入2013年后，NADA Flash的价格一直在上升，市场内供需关系的改变，价格的反升也算是正常的。

张键 · 发表于 2013-5-11 09:00

颗粒的寿命计算以及TLC的成本分析

了解完品牌的分布，我们最后来看看这个敏感问题：固态硬盘寿命分析。好吧，到了这个非常愤青的问题上了，为何要提出这个方面，主要还是前一段时间人们对于TLC颗粒的争论和两种极端的看法，而TLC对于产品以为着什么，我们可以做一下简要的分析。

TLC意味着？

对，的确可以说TLC最大的争议就是通过减少读写磨擦来削减使用寿命，TLC是三层单元，而目前在消费领域广泛使用的SLC、MLC三者在物理上很相似，都有类似的晶体管组成，唯一的区别就是每个单元存储的数据比特(位)不一样，其中SLC只有一个，MLC是两个，TLC则是三个。

TLC与其他两类闪存颗粒的对比

可以举一个更为简单的例子，同样是16GB（172亿个晶体管）的原始NAND阵列，SLC闪存等量得到16GB容量，ML可以达到到32GB，TLC则可达48GB。像是一桶酸梅茶，本来是一桶，现在要稀释成三桶，问题就出来了。

TLC成本论

首先的问题就是换算，我们都知道固态硬盘的容量递增是2倍，例如64GB-128GB-512GB，而TLC却三倍，128GB的TLC固态硬盘实际容量是137.4GB，需要用更多的容量来做冗余。同样容量的TLC闪存要比MLC闪存小一些，每块晶圆的切割数量就更多了，成本也自然就下来了，根据市场闪存报价，每GB SLC的价格为3美元，MLC能降到0.9美元，TLC就只需0.6美元。

	SLC NAND Flash	MLC NAND Flash	TLC NAND Flash
制造成本	30-35美元/32GB	17美元/32GB	9-12美元/32GB
擦写次数	10万次或更高	1万次或更高	5000次甚至更高
存储单元	1bit/cell	2bit/cell	3bit/cell

TLC寿命论

目前TLC的P/E仅为1000，是MLC的三分之一，SLC的百分之一，这样的原因可能要追究到半导体晶体管的化学原理上，我们也不做过多说明，总之每一次的P/E值消耗都会导致闪存内部硅氧化物的损耗，TLC的工艺更低，自然耐用性就更差。

TLC其他猜想

关于TLC的掉速猜想目前还无法证实，但的确由于成本问题受到电压影响，后期的性能削减可能会更快。另外闪存的磨损会带来更多的错误校验，越到后期，由于性能的削减，纠正错误的负担越大，导致整个闪存颗粒变为废块。

三星SSD 840PRO VS 840 VS 830
	三星830系SSD (256,512GB)	三星840系SSD (500GB)	三星840PRO系SSD (256,512GB)
主控芯片	Samsung MCX	Samsung MDX	Samsung MDX
闪存芯片	27nm/MLC	21nm/TLC	21nm/MLC
持续读取	520MB/s	540MB/s	540MB/s
持续写入	400MB/s	330MB/s	450MB/s
随机读取	80K IOPS	98K IOPS	100K IOPS
随机写入	36K IOPS	70K IOPS	78K IOPS