固态硬盘镁光好还是金士顿好(3款高性价比固态硬盘)

固态硬盘SSD,Solid State Drives,相比传统的机械硬盘HDD(Hard Disk Drives),作为新一代存储介质,其主要材料是闪存,需要考虑接口、主控 、闪存颗粒、容量和做工售价等因素,至于保修呢,买电子产品其实都希望不需要用到保修。

本文主要分为接口、主控、闪存与推荐四个部分。前面三个部分均为科普与归纳内容,可以直接到第四部门找自己喜欢的SSD。

一、接口繁多

SSD一定要注意目的使用平台的接口,常见有SATA2、SATA3、PCI-E、NGFF(M.2)、Macbook专用和mSATA。

SATA,Serial Advanced Technology Attachment串行高级接口,其前身是PATA,即Parallel-ATA.

版本

带宽

速度

数据线最大长度

SATA 3.0

6Gb/s

600MB/s

2米

SATA 2.0

3Gb/s

300MB/s

1.5米

SATA 1.0

1.5Gb/s

150MB/s

1米

PATA

1Gb/s

133MB/s

0.5米

SATA接口速度表。

SATA2与SATA3常见于笔记本与台式机,SATA3发布于2009年5月,所以2009秋以后的笔记本才开始普及SATA3,台式机方面,英特尔的H61芯片组常用SATA2接口,少部分后续的改进产品增加了SATA3接口,而同时期的H67/P67一般都保留了SATA3接口;而AMD从SB800(SB:south bridge南桥)系列开始支持SATA3。另外配备光驱的大多数笔记本都是硬盘位SATA3 光驱位SATA2,所以希望在光驱位改装的同学最好把机械硬盘移动过来,而把固态硬盘放到SATA3的硬盘仓位。

PCI-E当然是台式机主板的接口啦,PCI总线的发展历程是PCI->PCI-X -> PCI-E ,目前只需要关心PCI-E就好了。而PCI-E又分为PCI-E 1.X 2.X和3.0,除此之外PCI-E还有X1、X2、X4、X8和X16的速度性能之分,至于主板上的接口具体版本请查阅主板说明书或到互联网查询资料。

固态硬盘镁光好还是金士顿好(3款高性价比固态硬盘) PCI-E不同规格带宽表

虽然SATA3的带宽已经达到6Gb/s,但是显然已经无法满足目前的性能需求,下一代相关的接口协议称为SATA-E(SATAe),即SATA-Express,SATAe是将SATA、PCI-E信号综合在一个接口内的规范,因此它不仅完全兼容现有SATA设备,而且它可以连接PCI-E固态硬盘。SATAe用于台式机主板,同时支持PCI-E 2.0/3.0,现阶段它需要依赖南桥芯片组提供PCI-E通道,SATAe 如果是PCI-E 2.0 x2,实际可用带宽约780MB/s,已经高于SATA3的6Gbps-515MB/s,而如果是PCI-E 3.0,带宽将达到1.5GB/s,那么配合高性能SSD,主机即将起飞,所以它只在高端台式机主板出现,看看就好。

mSATA与NGFF,mSATA即mini-SATA,顾名思义mSATA是SATA协会新开发的可以让SATA技术整合在小尺寸的设备上而同时提供跟SATA接口标准一样的速度和可靠度的产品规范,mSATA广泛运用于早期笔记本和上网本等轻薄设备;NGFF即Next Generation Form Factor,由英特尔主导联合多家厂商开发的新一代存储接口标准,广泛用于笔记本和当前高端台式机主板。但是注意这里有个非常混乱的问题需要整理就是:MSATA有时候可能指micro-SATA,而min-SATA与mini-PCI-E的接口一模一样,但是其针脚定义却完全不同,那么就有Micro-SATA、mini-SATA、MSATA、mSATA、mini-PCIE“五种”产品同时存在,在此整理一下他们的区别。

首先通常认为MSATA为Micro-SATA,而mSATA为mini-SATA,全称为mini PCI-E SATA。其次MSATA为1.8吋的存储设备,我们常见的笔记本硬盘是2.5吋而台式机硬盘是3.5吋,MSATA可以转接为2.5吋接口,见于部分thinkpad,其产品有SSD也有HDD;再者mSATA是mini PCIE卡形式的mini SATA硬盘,虽然其尺寸仅有2.5吋存储设备的八分之一,比1.8吋的MSATA更小,但大小与全高的mini PCIE卡一样,安装接口也是mini PCIE插槽接口,也就是说mSATA与miniPCIE接口是一模一样,但是通常并不能通用,而且mSATA只有SSD没有HDD。那么miniPCIE呢,其实miniPCIE 原本用于蓝牙模块、3G模块、无线网卡模块和固态硬盘,但是miniPCIE走的是SATA通道还是PCIE通道或者USB通道,甚至PATA协议,完全需要根据卡和槽确定。

MSATA不多见,也通常会有人认为MSATA即mSATA,而mSATA与miniPCIE的接口长的一模一样,插槽一模一样,至于插槽使用什么接口,一定要查阅主板的文档说明书。通常如果该插槽支持mSATA会进行注明,否则默认为miniPCIE。mSATA接口基于SATA总线,而miniPCIE基于PCI-E总线,所以为了拯救这些混乱的接口,NGFF出现了。

所以接口规范发展路线大概是:

PATA->SATA->SATA2->SATA3->SATA-E;

PCI->PCI-X->PCI-E ->PCI-E 3.X;

PCI-E -> miniPCIE SATA->mSATA -> NGFF;

所以NGFF又称M.2,意思是mSATA2nd 。NGFF同时支持SATA和PCIE协议,根据针脚定义分为Socket2型和Socket3型,其中S2型使用SATA通道或者2个PCIE信道,而S3型可以使用多达4个PCIE信道,所以S2多用于常见SSD和无线网卡,而S3用于高性能存储设备。mSATA接口的SSD尺寸为51mmx30mm,NGFF标准的为42mmx22mm,所以通常称为NGFF2242,而NGFF就像iPhone一样加长,出现了42mm、60mm、80mm以及120mm(较少见)的规格,称为NGFF2260、NGFF2280。mSATA通常有半高与全高之分。

我们都知道硬盘可以运行在IDE与AHCI模式下,通常IDE(Integrated Drive Electronics)模式存在PATA设备中运行,而AHCI(SATA Advanced Host Controller Interfac)串行ATA高级主控接口通常在SATA设备中运行,有着比IDE更快的速度,但是PCI-E有着更高的带宽并且逐渐留下,所以需要下一代存储设备的运行标准,即NVMe,Non-Volatile Memory Express,非易失性存储器标准,是使用PCI-E通道的SSD新规范。当然只有高端产品才会支持这种规范,通常用于数据中心或者工作站,比如intel 750 ssd 。

二、控制器与算法

SSD的基本架构如下

NAND控制器部分决定了SSD的性能以及存储算法。

SSD的功能主要分为基本操作、闪存转换、高级功能、系统对接四部分。

基本操作部分包含读、写、擦除、写入放大和耗损均衡;

高级功能主要是指深度睡眠、TRIM(结合操作系统)、OP预留空间、NCQ本地队列命令、动态写加速、以及掉电保护等;

系统对接部分包括TRIM指令支持、分区4K对齐、交换空间等。

所以SSD控制器部分至关重要。

主要主控品牌:

Marvell 称马牌,稳定高性能,主要厂家:美光 浦科特

SandForce,常简称SF,已被传统机械硬盘厂家希捷收购。这家成立于2006年的公司,2011年10月被著名半导体企业LSI以3.7亿美金收归旗下,但2013年12月新加坡半导体厂商Avago(安高华)以66亿美元的高价收购了LSI,然而2014年5月,希捷以4.5亿美元收购了Avago的加速解决方案部门和闪存元件部门,其中包括SF部分。常见SF2281和SF2241主控,常用于金士顿等产品,性能优秀。

Indilinx,被OCZ(饥饿鲨)收购,常见主控Barefoot系列,常见应用产品有OCZ Arc100系列。

Siliconmotion,慧荣,台湾品牌,之前常用于U盘主控,常见SSD主控为SM2246EN,常见产品有美光BX100、OCZ-Trion 100。

Phison,群联电子,台湾品牌,同样常用于U盘主控,常见主控为PS3108/3109/3110,常见应用产品有影驰铁甲战将(240G)、宇瞻(Apacer) Proll系列、麦克赛尔(Maxell) N5000、金泰克(Tigo)S350、朗科N5S。

JMicron,智微,台湾品牌,主定位入门,常见主控为JMF667H,常见应用产品有影驰战将和黄金战将系列以及镭电GT Pro,影驰这家产品线繁多又乱(影驰GAMER和GamerPlus采用的是影驰与JMicron联合研制的高性能Heracles主控,但是这个可能是JMF670,不见得能有多好),威刚SP600系列。

LAMD,Link A Media Devices,被海力士(Hynix)收购,主要应用于企业级市场,常年为东芝希捷提供硬盘主控;常见主控LM8780,常见应用产品有海盗船(美国一家专注发烧友电子产品厂商)Corsair NeuTRON GTX,但是注意Corsair的LX系列使用的是SM2246EN主控而GS系列用的是SF22主控而LX系列使用的是Phison主控,其产品定位依次应该是GTX>GS>LX>LS ,其实也代表了相应主控的产品定位。

Intel主控,英特尔作为半导体世界的霸主,只用于自家产品,通常英特尔家的产品提供最可靠的五年保修(520系列以前三年质保)和稳定性以及不俗的性能,全球保修,常定位为企业级和数据中心。

三星主控,三星作为电子世界的顶级厂家,通常能为用户提供体验客观的产品,主控通常是MGX系列,常见产品是840、840Pro、850 EVO、850Pro,三星比较大胆的广泛采用TLC颗粒于840产品,但其830系列原本还是很良心的。三星的技术实力为其产品提供了保障,三星的TLC产品同样采用了TLC模拟SLC的技术,写入加速技术“TurboWrite、类似的还有美光M600采用的DWA(Dynamic Write Acceleration)技术,即动态写入加速,闪迪的nCache Pro技术。

通常高端品牌产品采用马牌和SF,LAMD主控产品比较少,而Indilinx也只在东芝旗下的产品中可见。Intel和Samsung不用说,产品都非常过硬。剩下的常用于入门级产品。

三、闪存Flash Memory

闪存是长寿命的非易失性存储器,最初有NOR与NAND之分,但是现在只要关心NAND就好了。

世界几大闪存生产厂商:闪迪(Sandisk) 、英特尔(Intel) 美光(Micron) 、三星(Samsung) 、东芝(Toshiba) 、海力士(Hynix)

注:英特尔与美光的合资公司IMFT(Intel-Micron Flash Technologies),为俩家提供闪存颗粒,强强联合。

1.闪存根据物理结构通常分为SLC MLC TLC QLC。

先了解一个重要参数,闪存在写入前必须先进行擦除,而闪存有编程和擦除的次数限制,这样每次的编程/擦除就叫做1个P/E(program/erasecycles)周期。闪存的寿命单位就用P/E表示。

SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,结构简单但是执行效率高,速度快寿命长,价格贵,约10万次擦写寿命。其在企业级SSD上比较常见.

MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,有00,01,10,11四个充电值,比SLC需要更多的访问时间。速度一般寿命一般,价格一般,约3000—10000次擦写寿命。常用于SSD

TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,共000到111八个充电值,也叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500次擦写寿命,目前还没有厂家能做到1000次。,通常用在U盘或者存储卡这类移动存储设备上。大胆的三星依托其强大的技术实力,应用于SSD。

QLC = Quad-Level Cell,即4bit/cell,支持16充电值,速度最慢寿命最短,目前技术上在研发阶段。

SLC一般用在企业级SSD以及高端U盘。通常购买SSD选择MLC。所以得到一个公式 :固态硬盘总的寿命=实际容量X PE次数 ,实际容量=硬盘容量X使用率(通常在93%以上),所以固态硬盘的使用时长 = 总寿命 / (硬盘写入每天 X 365天),其中每天硬盘写入= 实际文件写入大小 X 写入放大率 (这个参数由SSD的主控和算法决定)

2.通常闪存根据品质分为正片、白片、黑片,根据速度性能分为同步和异步。

半导体生产通常是整块晶圆(Wafer) 然后每块晶圆里的单个晶片叫晶粒(Die),生产晶圆后进行切割然后测试,把合格的Die部分切走,成为原片,进行原厂封装成NAND颗粒,剩下的是黑片,被原厂当作垃圾价格处理。在NAND封装后再次测试出现不稳定等问题的成为白片,晶圆厂通常把这部分白片提供给下游厂商或者自己的副厂,比如美光的SpecTek(事必达)。黑片和白片统称为DownGrade Flash就是降级片。

同步与异步颗粒其物理结构一样,来自同样的生产线,原片在测试中,能够在同步模式下通过最严格测试的成为同步颗粒,而只能在异步模式下通过质量测试的成为异步颗粒,当然异步颗粒也可以在主控的指令下模仿同步颗粒运行,但是影响稳定性,也就是开挂模式,类似于AMD的CPU开核,六核CPU生产后测试把其中不稳定的核心屏蔽成四核CPU,四核CPU在特定条件下可以解除屏蔽进行开核。

通常英特尔和镁光以及海力士采用ONFI同步MLC颗粒,而东芝、闪迪和三星则是采用Toggle DDR 协议的MLC颗粒。ONFI与Toggle协议大部分都一样。不同的阵营而已。

根据闪存颗粒的工艺分为1X–20/19nm 、1Y–16nm、1Z–10nm,工艺越高即nm越小,闪存颗粒寿命越低。

那么SSD到底使用的什么颗粒,只有通过拆机然后比对颗粒才能知晓,这就需要更多dang员购买新产品拆机。

通常SSD都是三年保固,而三星是五年和十年质保,英特尔提供五年保修和全球联保。

特别的提一下闪迪,闪迪作为闪存大厂,其SSD主要分为加强版、至尊版、至尊高速版、至尊极速版四个系列,通常闪迪可以全球联保,其中至尊极速版提供长达10年保修并且采用马牌主控,其他一般是三年质保。

四、SATA3接口产品推荐

本文只推荐容量与性能以及性价比都均衡的240G产品。为了方便,均以某东的产品链接和价格为依据,请根据个人喜欢选择购买渠道。

OCZ ARC100 240G

599 http://item.jd.com/1227040.html

主控Indilinx Barefoot 3 M10颗粒A19nm Toshiba Multi-Level Cell (MLC)闪存闪存类型NAND FLASH

OCZ 之前做SSD的时候使用白片,被用户唾弃,被东芝收购之后老实了很多。这款产品使用了东芝自家的 MLC颗粒,大脚BF3M10主控。

威刚(Adata)SP920 256G

599 http://item.jd.com/1099741.html

主控Marvell颗粒8颗闪存类型NAND Synchronous MLC 同步FLASH

其实这个SP920 256G 就是镁光M550的马甲,使用了一样的主控Marvell 88SS9189,20nm闪存,每个Die的容量64Gb(8GB)。

松下(Panasonic)PR-SSB 240G

649 http://item.jd.com/1192459.html

主控IndilinxBarefore 3 M10颗粒MLC

目前松下的SSD都由OCZ代工,然后贴牌出售,也就是说这款其实是OCZ Vertex460的马甲,而OCZ V460 240G的售价是899 http://item.jd.com/1522930.html

美光(Micron)英睿达(Crucial)MX100 256G

599 http://item.jd.com/1215509.html

主控Marvell 88SS9189颗粒16NM Micon MLC NAND FLASH闪存类型MLC

美光的SSD成名很早,从M4一战成名到M500(定位入门级)M550(定位高端),再到MX100和M600,再到BX100和MX200.

美光旗下有两个面向零售市场的子品牌,Crucial(英睿达)主营内存、固态硬盘,Lexar(雷克沙)则主营存储卡、U盘,美光本身针对的则是OEM客户,就是大客户,比如联想戴尔惠普谷歌这样的。MX100面向个人消费者,M600面向OEM。

MX100是全球第一个16nm闪存固态硬盘,也就是1Ynm。

浦科特(Plextor) M6S 256G

779 http://item.jd.com/1093248.html

主控Marvell 88SS9188颗粒MLC

浦科特由光宝集团(Liteon)建兴生产代工,光宝科技与建兴电子合并后成立光宝集团,浦科特凭借M5P一战成名,浦科特历史产品有M3 M3P 到M5S M5P再到M6S M6P M6E M6M,一直定位为高端产品,性能不俗。

NGFF接口产品推荐

浦科特 PX-G256M6e

1439 http://item.jd.com/1127532.html

缓存512MB DDR3主控Marvell 88SS9183颗粒MLC

浦科特 PX-256M6G-2280

979 http://item.jd.com/1176830.html

接口类型M.2 (SATA Ⅲ)容量256G缓存512MB DDR3主控Marvell颗粒MLC

请注意G256M6e与M6G的区别,他们都是M.2接口,但是一个走的是PCI-E通道,一个是SATA3通道。

MSATA接口产品推荐

浦科特 PX-256M6M

979 http://item.jd.com/1114069.html

接口类型MSATA缓存512MB主控Marvell 88SS9188颗粒MLC

英睿达 CT250MX200SSD3

919 http://item.jd.com/1383619.html

接口类型MSATA主控Marvell 88SS9189颗粒Micron 16nm MLC NAND闪存类型MLC

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待续

参考链接

drivergenius chianstor guokr 等

http://www.jb51.net/hardware/xianka/56902.html

http://www.pceva.com.cn/topic/crucialssd/index-8_1.html

http://blog.jobbole.com/63881/

Coding for SSDs – Part 2: Architecture of an SSD and Benchmarking

http://blog.jobbole.com/63520/

http://www.kingtiger.com.hk/index.php?c=news&a=show&id=800

http://www.xinboway.com/hot-forum/201303/news_240.html

http://ssd.zol.com.cn/502/5022902_all.html

http://news.mydrivers.com/1/366/366572.htm

http://news.mydrivers.com/1/296/296723_1.htm

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