如果你有過去五年內(nèi)生產(chǎn)的SSD，那你可能要一直用下去。因?yàn)樾乱淮a(chǎn)品的理想很豐滿，但現(xiàn)實(shí)卻很骨感。我們已經(jīng)見證了在過去十年里SSD技術(shù)的發(fā)展，但同時(shí)由于NAND和控制器技術(shù)的成本節(jié)約措施，其有效增長已經(jīng)放緩或者說已經(jīng)停滯。

過去十年，早期采用者，數(shù)據(jù)中心和企業(yè)客戶都對(duì)NAND的開發(fā)起了重要作用。而決策購買這些產(chǎn)品的原因在于和HDD不同的性能和可靠性。

然而在過去的兩年里，閃存的趨勢(shì)卻是犧牲性能降低成本的狀態(tài)。如今這項(xiàng)技術(shù)的性能和我們看到的硬盤性能越來越接近。在控制器方面，每個(gè)控制器到NAND閃存的處理器內(nèi)核和通道數(shù)量都減少了。理論上，新型閃存比舊式閃存要快，因此利用較少的通道也能實(shí)現(xiàn)同樣的性能，但隨著晶圓的面積越來越大，并行效率也會(huì)有所降低。閃存方面，風(fēng)向轉(zhuǎn)向具有更高成本效益的TLC(每單元存儲(chǔ)3比特?cái)?shù)據(jù))導(dǎo)致了性能的持續(xù)降低，大型工作負(fù)載需要花費(fèi)更長時(shí)間才能處理完成。這些工作負(fù)載與早期采用者選擇閃存時(shí)的工作負(fù)載是一樣的，長此以往，閃存也就沒有了優(yōu)勢(shì)。

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技術(shù)對(duì)照表：

SLC緩沖區(qū)，DRAM用戶數(shù)據(jù)及其它技術(shù)已經(jīng)掩蓋了現(xiàn)代低成本SSD的許多缺陷，但高級(jí)用戶可以甄別新舊產(chǎn)品。在此期間，縱然產(chǎn)品數(shù)量有所下降，你依然可以購買更高成本，基于MLC的SSD。然而，到了2017年底，這些產(chǎn)品幾乎將都會(huì)消失殆盡，你將不得不啟動(dòng)備選方案。

你購買一款240GB容量的SLC閃存SSD，最實(shí)惠的價(jià)格大約是200美元。至少在SLC從所有消費(fèi)級(jí)SSD里消失之前是這樣。我們稱SuperSSpeed生產(chǎn)的SLC SSD是一個(gè)異數(shù)，它們所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量有限，無法支持廣泛采用。 SuperSSpeed SLC固態(tài)硬盤是SLC技術(shù)的最后一搏，而MLC產(chǎn)品也即將進(jìn)入同類型產(chǎn)品的尾貨清單。 MLC就像一條砧板上的魚，等待著2017年下半年消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)的一次大屠殺。

MLC中場(chǎng)叫停

MLC運(yùn)行良好。該技術(shù)讓消費(fèi)者有能力購買SSD，并且SSD以這項(xiàng)技術(shù)為跳板進(jìn)擊消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。然而為了滿足用戶對(duì)閃存的需求，公司不得不尋求新的方法來提高晶圓廠的產(chǎn)量。這些晶圓廠已經(jīng)通過簡化光刻技術(shù)以及加大密度來提高晶圓的產(chǎn)量，但在2017年這顯然還不夠。TLC技術(shù)讓晶圓廠實(shí)現(xiàn)了更大限度的產(chǎn)量提升，目的是將該技術(shù)推行到更多設(shè)備并搶占市場(chǎng)份額。于是市場(chǎng)份額的搶奪戰(zhàn)縮短了閃存和硬盤之間的性能差距。

昂貴的TLC產(chǎn)品崛起

對(duì)于晶圓廠而言，對(duì)3D技術(shù)的投資一向貴的要命。三星遙遙領(lǐng)先，已經(jīng)先后推出了基于3D V-NAND的低成本消費(fèi)級(jí)與嵌入式產(chǎn)品和大容量企業(yè)級(jí)磁盤。與其它公司的2D技術(shù)相比，三星的V-NAND固態(tài)硬盤的零售成本更高。

東芝不久將推出BiCS FLASH，該公司將其命名為3D產(chǎn)品，類似于三星的V-NAND。美光很快也將推出第二代3D技術(shù)。最初新一代技術(shù)都將以TLC的形式出現(xiàn)，我們預(yù)計(jì)直至2018年才會(huì)有3D MLC產(chǎn)品推出。即使(在東芝)我們看到了新的3D MLC，也不會(huì)以成本競(jìng)爭形式冒進(jìn)消費(fèi)市場(chǎng)。

據(jù)稱，由于目前對(duì)閃存的需求，新型Plextor M8Se與TLC將很有可能比配置MLC的M8Pe成本更高。Plextor只為少數(shù)M8Pe固態(tài)硬盤配置MLC技術(shù)，一旦它們銷售完，也就真的沒了。其他公司也是如此，而且它們將不再向渠道提供MLC產(chǎn)品，同時(shí)更昂貴的基于TLC的新產(chǎn)品上市了。

3D的耐久性話題

公司一旦談及即將推出的3D TLC，“耐久性”總是爭論的熱點(diǎn)。垂直堆疊的TLC確實(shí)比2D TLC的耐久性有所提高，但增益卻沒你預(yù)想的好。在今年的臺(tái)北國際電腦展上，有兩位工程師表示，美光64層TLC使用其測(cè)試模型實(shí)現(xiàn)的P/E循環(huán)是1000到1500次。美光256Gbit(第二代)TLC雖然來得早，但對(duì)用戶來說卻并不是什么好兆頭。東芝和美光都不想在晶圓級(jí)上討論耐久性;反而更集中在設(shè)備級(jí)的耐久性交流上，這里強(qiáng)大的糾錯(cuò)技術(shù)起了重要作用。

平面MLC設(shè)備沒有采用LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)這種高級(jí)糾錯(cuò)技術(shù)，但控制器的確運(yùn)行了功能略遜一籌的BCH ECC。這種時(shí)候，持續(xù)耐久性成了一個(gè)無意義選項(xiàng)，就像二手車銷售人員把“有輪胎”作為一項(xiàng)功能一般。比如，與美光第二代3D相比，我們獲悉東芝即將推出的BiCS FLASH具有更高的耐用性，但這種營銷語言通常是含糊其辭的。

性能增長極慢

英特爾SSD 600p是用戶將來會(huì)看到的一個(gè)很好地性能指標(biāo)。該驅(qū)動(dòng)器具有與低成本NVMe控制器搭配的3D TLC技術(shù)。我們發(fā)現(xiàn)其性能要優(yōu)于大多數(shù)用戶提供的SATA SSD，但持續(xù)寫入性能要低于配置MLC閃存的主流SATA SSD。大多數(shù)用戶將會(huì)看到日常使用軟件(如Office，游戲以及主要從驅(qū)動(dòng)器中讀取數(shù)據(jù)的其他常規(guī)應(yīng)用程序)的性能提升。

如果你的工作負(fù)載涉及寫入密集型任務(wù)，那么即便采用高級(jí)NVMe協(xié)議，新一代配置TLC NAND和低成本控制器的SSD也會(huì)更糟。HDD性能的提高更加劇了這個(gè)問題。今年測(cè)試的幾個(gè)具有200-250MBps順序?qū)懭胨俣鹊挠脖P驅(qū)動(dòng)器，以及幾個(gè)TLC SSD，基于相同工作負(fù)載寫入速度只有50-100MBps。

閃存選型

你的車可以三輪驅(qū)動(dòng)，可如果你只有兩個(gè)輪子會(huì)出現(xiàn)什么情況?低成本SSD的問題是控制器。我們已經(jīng)講了閃存的通道數(shù)量，但其處理能力也在降低。 Phison在技術(shù)路線圖上仍然有4核控制器，但Silicon Motion公司和Marvell則轉(zhuǎn)向雙核控制器，并且我們還未看到高性能型號(hào)更多內(nèi)核的發(fā)布計(jì)劃。相比之下，三星的Polaris控制器有五個(gè)內(nèi)核，每個(gè)都有專門的作用。

后臺(tái)活動(dòng)需要大量的處理器時(shí)鐘周期，而只有兩個(gè)內(nèi)核是不足以保持高性能的。大多數(shù)消費(fèi)者購買較小的SSD，然后使用大部分可用容量。這將讓閃存處理器管理驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)更加困難。使用較大的驅(qū)動(dòng)器，占用較少的閃存空間，你會(huì)獲得更高的性能。另一個(gè)選擇是讓控制器設(shè)計(jì)師構(gòu)建具有更多內(nèi)核的產(chǎn)品，以便運(yùn)行后臺(tái)活動(dòng)，而不會(huì)對(duì)前臺(tái)性能造成重大影響。公司需要更好地掩蓋原始TLC的寫入性能，或者失去那些愿意為更高級(jí)產(chǎn)品支付更多費(fèi)用的客戶。

更多的內(nèi)核意味著更多的熱量，對(duì)于電路板面積較小的M.2設(shè)備來說，冷卻控制器是一個(gè)更大的問題。雖然我們已經(jīng)看到有一些NVMe SSD，即便是在M.2這樣的設(shè)備里都裝有散熱片，而且增加了表面冷卻面積。在測(cè)試中我們不需要大量的鋁來控溫，但這也也要努力才能并入附加硬件。單元一比特存儲(chǔ)確實(shí)有很長的路要走。

備選方案

現(xiàn)在推薦的是英特爾的Optane Memory(緩存NVMe SSD)與7200RPM硬盤驅(qū)動(dòng)器配合使用1TB TLC SSD。目前希捷由于這個(gè)性能優(yōu)勢(shì)已經(jīng)對(duì)Optane Memory籌劃推廣。

說明白一點(diǎn)就是，希捷正在推廣Optane Memory以銷售配備該技術(shù)的硬盤，提供卓越的用戶體驗(yàn)。英特爾投入的廣告費(fèi)用還不清楚，但Optane Memory已將HDD帶回到存儲(chǔ)對(duì)話。許多人將硬盤驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)移到冷庫作為次要磁盤或NAS設(shè)備，可HDD絕地反擊了。

另一個(gè)選擇來自二手市場(chǎng)，市場(chǎng)中的企業(yè)級(jí)SSD被廉價(jià)甩賣。這一直是高級(jí)用戶的選擇，但我們認(rèn)為在以零售方式購買前，更多的用戶回去看看網(wǎng)上商城。上圖中，我們看到了一款配置MLC閃存的Intel DC S3510 480GB SSD，售價(jià)等于一款512GB基于TLC的消費(fèi)級(jí)SSD。還有一些高性能的NVMe SSD也可以使用，但是你要了解這個(gè)路數(shù)所涉及的風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤需要額外的冷卻，而第三方銷售商可能拒絕保修索賠。企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤仍然建立在更高的標(biāo)準(zhǔn)上，而且它們通常包括主機(jī)電源故障保護(hù)。他們也消耗更多的電力，所以筆記本用戶將需要認(rèn)真挑選并且知道他們正在入手什么。

新的企業(yè)級(jí)SSD的成本明顯高于基于TLC的消費(fèi)級(jí)SSD，但價(jià)格通常比你想象的低。以亞馬遜為首的電商擁有這些產(chǎn)品，找到價(jià)格便宜的第二代第三代產(chǎn)品很順手。你雖然沒有最新的企業(yè)技術(shù)，但產(chǎn)品往往優(yōu)于目前銷售的SSD。

結(jié)尾

目前為止，我們看到很多新一代固態(tài)硬盤都是為了降低成本而設(shè)計(jì)。性能成了退而求其次。晶圓廠將迫使用戶使用3D TLC，并推出成本更低的控制器設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低混合與連續(xù)工作負(fù)載的處理性能。如果控制器設(shè)計(jì)師不回歸更高效的產(chǎn)品，我們預(yù)計(jì)會(huì)遭到高級(jí)用戶，玩家和愛好者的反抗。這種反抗將以O(shè)ptane與旋轉(zhuǎn)磁盤或?yàn)楣ぷ髡臼褂觅徺I的二手企業(yè)級(jí)產(chǎn)品配合使用。