是否必須購買具有獨立快取的SSD作為系統盤?

Mondo 數碼 更新 2024-02-22

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從知乎到這個問題,感覺很有意思,所以今天就根據自己的理解來分析一下吧。

這個問題應該從兩個方面來決定,主要是根據我們自己的需要。

對於家庭使用者、辦公使用者、中輕負載場景較多的遊戲使用者來說,其實是沒有必要的,90%的人使用沒有明顯差異。

對於在使用場景中經常遇到過載的使用者來說,擁有慢盤還是有一些優勢的,但更推薦直接使用企業級SSD,甚至使用3D XPoint的傲騰系列。

大多數熟悉SSD的同學都聽說過有延誤,沒有延誤概念。

帶有獨立DRAM快取顆粒的SSD,我們一般稱它為慢盤,隨機讀寫效能較好,多為各廠商的高階或旗艦產品,典型代表有海力士P44 Pro、三星SN850X、三星990Pro等,缺點是高效能帶來高發熱,同時價格也貴。

另一方面,沒有DRAM快取的解決方案稱為非延時磁碟,如威騰電子SN580、智智TiPlus7100、雷克沙ARES、光威億、愛國者P7000Z等。

非慢盤的真實隨機讀寫效能比慢盤略弱,但優點是價格便宜,發熱量大大減少,非常適合筆記本、迷你主機等散熱空間有限的裝置。 在現代SLC快取機制和主控演算法的支援下,在中輕負載下使用未降級磁碟的體驗與延遲磁碟非常接近。

雖然這些旗艦的效能更強,但我個人認為它們其實更適合發燒友和生產力使用者,不建議普通使用者上手。

主要原因是旗艦版磁碟慢,效能強,是大多數普通使用者都沒用過的; 而且旗艦有乙個慢板,其中大部分都嚴重加熱,最重要的是,這些旗艦真的是慢板型的貴,而且有點貴!

一般來說,在足夠數量的消費級慢板中,DRAM和NAND粒子的容量比為1000:1。 FTL 就像 SSD 中的書籍目錄,將每個塊和頁面的對映儲存在粒子中。 由於DRAM的讀寫速度遠高於NAND粒子的速度,因此當我們想在NAND粒子中讀寫資料時,可以通過FTL快速找到相應的位置,從而提高SSD的隨機讀寫速度。 它對順序讀取和寫入速度影響不大。

不要相信兩刀KOL中有人說旗艦盤因為有獨立的快取而無法大容量寫入,那主要是SLC快取快取的功勞,屬於另乙個問題。

同時,NAND粒子的物理特性決定了它不能被寫入覆蓋,一般來說,它的擦除是以塊為單位的,而寫入是以頁為單位的。

頁面包含大量的儲存單元,這是快閃記憶體粒子寫入的最小資料單元。 塊是頁面的父單元,塊中有很多頁面。

如果我們想用已有資料寫入乙個頁面,我們必須先讀出頁面所在的塊中的資料,暫時儲存到乙個空白塊中,然後清除第乙個塊後再將所有資料寫入其中。

這種讀-擦-寫過程會導致寫入放大問題,進而消耗快閃記憶體的寫入壽命,還會增加寫入延遲並影響寫入過程中的寫入速度。

在將資料寫入乙個區塊的過程中,如果區塊中的頁面中已經有資料,那麼DRAM可以作為乙個中轉站,先將頁面中的資料傳輸到DRAM中,然後將整個區塊擦除成乙個空白區塊,並填寫需要寫入的新資料。最後,將儲存在 DRAM 中繼中的原始頁面資料移動到其他塊。

你發現了嗎? 在這個過程中,由於DRAM的參與,減少了對NAND粒子的寫入量,整個R-E-W過程也加快了,寫入延遲也降低了。

同樣,當SLC快取耗盡時,DRAM也可以在垃圾處理中發揮類似的作用,使其在清空SLC快取和寫入新資料的過程中效能更加穩定。

大量國產SSD採用的HBB非慢速方案,會用一小部分電腦記憶體(40MB以內)來代替外接DRAM快取的作用,對於普通家庭使用者來說,這與慢盤沒什麼區別。

事實上,在SLC快取技術的加持下,在中輕度使用場景中,慢盤和非慢盤很難有明顯的區別,反正目前國內外品牌的PCIe40 SSD 可以全速執行 7000MB s 以上的順序讀取,SLC 內的 4K 隨機讀取速度也可以達到 90MBS 左右。

那麼如果有朋友問,慢盤和慢盤的隨機性能相差有多大呢?

這個東西我真的測試過了,所以讓我們以熟悉的QD1 4K隨機讀寫效能為例。

SolidigM P44 Pro、三星 SN850X 和三星 990 Pro 等慢速旗艦磁碟在配備外部 DRAM 時可以達到 65MB 以上。 相比之下,國內的PCIe40 HMB SSD 的速度大多在 30-40MB s 之間,PCIe40 的 SSD 速度較慢,大多在 55MB 秒左右。

如果與ezfio或snia ss-pts等專業測試方法進行比較,還可以發現,在高負載讀寫的情況下,慢盤的延遲效能比沒有慢盤的慢盤更強。

舉個簡單的例子,你可以使用 3DMark 或 PCMark 10 來測試你的 SSD,空盤下慢盤和無慢盤的分數差異並不明顯,但在 SSD 佔用率高的情況下,沒有慢盤的效能損失會比慢盤的效能損失更明顯。

此外,在EZFIO測試中,在使用128K資料隨機寫入並填滿磁碟兩次的預處理過程中,990 Pro在慢盤的情況下可以達到300MB s左右的速度,而在沒有慢盤的情況下可能只有40MB s左右。

但別擔心,同樣,遊戲使用者和中輕負載使用者不太可能注意到這種差異,而且這種差異只有在執行分數時才會明顯。

一般而言,在購買電腦系統盤時,我們會秉持兩個原則:

預算充足,散熱好,選用慢板;

預算僅限於低溫,沒有慢板。

目前,只有3家公認的消費級旗艦,威騰電子、三星和SK海力士(Solidigm),它們各自的旗艦產品如下,**真的不便宜:

除了P41沒有測試過,其他的都已經評測過了,其實效能還不錯。 畢竟都是一流產品,沒有乙個比乙個弱多少。

然而,其中一位個人更喜歡 SN850X 和 SK 海力士的 P41 和 SolidigM P44 Pro。

三星在市場增長後追求利潤率有點太敷衍了,在粒子和韌體上明顯不如PCIe30時代可悲,問題出現後0e門的口碑一落千丈。 直到最新的V8粒子,0E隱患才被徹底解決,但2T版能否買到V8粒子,還是要看概率。 是4T 990 Pro真的很不錯,有新顆粒,還是市面上唯一一款單面4T慢板,相當適合追求極限,不想用企業級SSD的朋友。

SolidigM P44 Pro 和 SK 海力士 P41 屬於硬體相同、韌體略有不同的換膚版本,其中 SolidigM 由於繼承了英特爾的技術,在韌體強度方面更強。 但很遺憾,聽說SolidigM面臨大裁員,不管是能被SK海力士留住還是兩句話,說不定P44 Pro就沒有後續的車型開發了,對保修和後續韌體公升級有點擔心。

整體來看,雖然威騰電子SN850X的主控過程比較老,發熱也大了一點,但整體感覺還是比較穩定一些的。

不過,為了價效比的考慮,我個人建議直接使用一系列國產非慢速SSD,畢竟確實便宜很多。 在使用者體驗相似的情況下,錢包更重要。

這裡我們推薦預算充足,想要支援國內SSD業務的朋友優先選擇TiPlus7100,畢竟它是我們國內NAND廠商長江儲存唯一的親子品牌:

而如果想要追求更高的價效比,那麼可以考慮第三方國產SSD,這裡推薦了幾家具備自行封裝NAND粒子能力的廠商推出的品牌。

雖然這些晶圓還是長江儲產的,但至少他們自己包裝的顆粒是自己使用的,最簡單的想法是推斷,正常情況下,顆粒的封裝檢測標準可能比較可控。

最後這裡也列舉了海康,主要的比較特別,國企和國企的py勾結都明白了,這也讓得其顆粒的質量頗有保證,況且連雲的主控是人家自己集團控制的產品,韌體肯定沒有毛病。

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