今天就為大家全面科普一下固態(tài)硬盤的相關(guān)知識(shí)，讓大家購買時(shí)做到心中有數(shù)，按需選擇。

首先還是從SSD的結(jié)構(gòu)來說起，SSD最基本的組成部件分為：主控芯片、閃存芯片、固件算法，下面我們分別闡述三者的工作職責(zé)和性能影響。

SSD結(jié)構(gòu)

1、主控

常見主控品牌：群聯(lián)、Marvell、三星、瑞昱、慧榮

SSD主控本質(zhì)是一顆處理器，主要基于ARM架構(gòu)，這和手機(jī)處理器有相似的一面。也有部分SSD廠家的主控采用RISC架構(gòu)，使其具備CPU級(jí)別的運(yùn)算能力。

目前來講，SSD主控芯片的運(yùn)算能力由制造工藝、核心面積的大小（晶體管數(shù)量）、核心的數(shù)量、頻率決定。

其具體作用表現(xiàn)在，一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個(gè)閃存芯片上的負(fù)荷，讓所有的閃存顆粒都能夠在一定負(fù)荷下正常工作，協(xié)調(diào)和維護(hù)不同區(qū)塊顆粒的協(xié)作，二則是承擔(dān)了整個(gè)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，連接閃存芯片和外部SATA接口，三則是負(fù)責(zé)固態(tài)硬盤內(nèi)部各項(xiàng)指令的完成，諸如trim、CG回收、磨損均衡。

可以說，一款主控芯片的好壞直接決定了固態(tài)硬盤的實(shí)際體驗(yàn)和使用壽命。

主控芯片的技術(shù)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(lián)、Marvell、三星。

慧榮/群聯(lián)：慧榮和群聯(lián)是兩家臺(tái)灣主控公司，其主控成本低廉，受到很多國產(chǎn)SSD的歡迎，涉及廠家包括但不限于：浦科特、七彩虹、影馳、臺(tái)電、光威、銘瑄等。

2、固件算法

SSD固件是確保SSD性能的非常重要的一部分，主要用于驅(qū)動(dòng)控制器。

SSD有什么需要驅(qū)動(dòng)的？

這要從SSD的結(jié)構(gòu)說起，雖然SSD看起來結(jié)構(gòu)比HDD要簡單很多，但實(shí)際上機(jī)制卻要比HDD復(fù)雜。

例如，SSD需要通過FTL層和系統(tǒng)進(jìn)行直接對(duì)話，閃存一定要在完全擦除后再能重新寫入數(shù)據(jù)，所以SSD需要Trim來把閃存重新“擦干凈。

再比如，SSD需要一個(gè)非常完善的平衡寫入算法，讓所有的顆粒都均衡的被消耗，不至于導(dǎo)致有一部分顆粒寫入壽命耗盡，而其他顆粒未使用的情況。

固件中算法非常多，錯(cuò)誤校正碼（ECC），壞塊管理，垃圾回收算法等等。

TRIM

SSD固件的好壞尤為重要，相同主控和相同顆粒的兩款產(chǎn)品，因其固件不同，可能導(dǎo)致完全不一樣的使用壽命和讀寫性能，。可以負(fù)責(zé)任的告訴大家，一款固態(tài)硬盤中顆粒對(duì)性能的影響約為60%，而固件的影響就會(huì)占到20%以上。

高品質(zhì)算法優(yōu)秀的固件不僅僅是一項(xiàng)非常艱難的工作，而且也需要讓閃存和主控之間達(dá)到完美的兼容，需要掌握閃存顆粒和主控等多項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)?。固件的品質(zhì)越好，整個(gè)SSD的品質(zhì)也就越出色。

目前來看，能夠獨(dú)立開發(fā)固件的SSD廠商少，僅有三星、Intel、閃迪、英睿達(dá)、浦科特、東芝等，這是大廠帶來的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然，在固態(tài)硬盤固件出現(xiàn)BUG影響SSD正常使用時(shí)，這些SSD廠商也會(huì)很快的發(fā)布新的更新固件，而小廠商一般沒有后續(xù)更新，也不具備這種技術(shù)實(shí)力。

3、SSD的SATA接口與M.2接口

了解SSD的基本結(jié)構(gòu)后，我們?cè)賮砜垂虘B(tài)硬盤的接口。目前SSD的主流接口分為，SATA 3.0、M.2、PCI-E三種，U.2和mSATA目前并不多見，這里不過多介紹。

SATA和M.2或PCI-E的主要區(qū)別在于：二者采用不同的通道。

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(gè)速度快？

不同接口固態(tài)硬盤速度表

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(shí)際速度最大為560MB/s，SATA通道已經(jīng)無法滿足固態(tài)硬盤日益增長的讀寫速度，所以PCI-E固態(tài)硬盤應(yīng)運(yùn)而生。

為什么我的固態(tài)硬盤是M.2接口的，但是速度并不快呢？

M.2最初叫做NGFF，全名是Next Generation Form Factor。這個(gè)接口很特殊，同時(shí)支持SATA和PCI-E兩個(gè)通道，很容易讓人誤解。其實(shí)并不是所有的M.2固態(tài)硬盤讀寫速度都很快，如果是采用SATA通道的M.2接口固態(tài)硬盤，讀寫速度不會(huì)超過550MB/s。還要注意的是，主板廠商的M.2接口有的選擇了CPU原生的PCI-E通道，有的是通過PCH南橋擴(kuò)展出來的，這可能對(duì)固態(tài)硬盤的速度產(chǎn)生影響。

4、速度對(duì)比

下面我們看一下兩種固態(tài)硬盤速度對(duì)比：

左圖為SATA固態(tài)硬盤，右圖為PCI-E固態(tài)硬盤

兩者的AS SSD跑分速度差距明顯，無論是連續(xù)讀寫、還是4K測(cè)試，PCI-E固態(tài)硬盤都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先SATA固態(tài)硬盤，綜合得分PCI-E固態(tài)硬盤高出SATA固態(tài)硬盤三倍有余。

為了幫助大家理解，下面將各種接口以及速度對(duì)比繪制成表格，這樣就可以一目了然。

不同接口固態(tài)硬盤協(xié)議

看到這你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)PCI-E有很多好處，但并不是每個(gè)人都適合購買。因?yàn)镻CI-E SSD閃存顆粒和主控的原因，PCI-E的SSD價(jià)格都非常昂貴。

比如250GB SATA協(xié)議的SSD價(jià)格在500元左右，而同樣容量的PCI-E協(xié)議的SSD售價(jià)卻高達(dá)800元。并且于PCI-E會(huì)占用總線通道，入門以及中端平臺(tái)CPU通道數(shù)較少，都不太適合添加PCI-E固態(tài)硬盤，只有Z370，或者X299這樣的旗艦級(jí)平臺(tái)，才能充分發(fā)揮PCI-E固態(tài)硬盤的性能。

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總結(jié)

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