替代HDD!1TB大容量起步QLC固態(tài)硬盤口碑、性價比雙豐收
2018年,三星發(fā)布了首款搭載QLC顆粒的固態(tài)硬盤860 QVO,定位入門級硬盤領(lǐng)域,發(fā)布之后消費者對QLC固態(tài)硬盤的評價褒貶不一。
經(jīng)過一年的沉淀,三星發(fā)布了860 QVO的升級版本——870 QVO,1TB起步的起步容量以及最高8TB的超大容量,新QVO系列可以說得到了口碑和性價比的雙豐收。
不過對于一些用戶而言,他們認為固態(tài)硬盤使用QLC顆粒就是一種“退步”。
那么QVO系列的推出,究竟是固態(tài)硬盤發(fā)展史的進步,還是開了一次“倒車”呢?這里不著急先下結(jié)論,我們一步步來進行分析。
說在前面:QLC固態(tài)的使命,不是為了替代TLC
首先我們再來回顧一下NAND閃存存儲的基本原理:存儲單元通過施加不同變化的電壓實現(xiàn)信息存儲。
其實SLC/MLC/TLC/QLC顆粒的區(qū)別,就是按存儲單元可存放的數(shù)據(jù)量進行區(qū)分,TLC顆粒的一個cell單元可以存儲3bit信息,容量相比MLC顆粒增加1/3,擦寫壽命也降至1000-3000次。
而QLC顆粒的一個cell單元可以存儲4bit信息,容量相比TLC顆粒再次增加1/3,但是寫入性能、擦寫壽命同樣會相應(yīng)減少。
目前,TLC顆粒占據(jù)著固態(tài)硬盤顆粒市場的大頭,縱觀固態(tài)硬盤從SLC顆粒到TLC顆粒的發(fā)展歷程,我們很容易就能得出“QLC固態(tài)硬盤即將替代TLC硬盤”的結(jié)論。
實際上,QLC固態(tài)的使命,并不是為了替代TLC固態(tài),而是為了替代HDD硬盤。
大容量存儲時代,QLC未來可期
在QLC固態(tài)剛推出的時候,許多存儲廠商都將首發(fā)目標(biāo)對準(zhǔn)了企業(yè)級市場,而不是消費級,原因在于,NAND廠商把QLC顆粒的硬盤定位于大容量數(shù)據(jù)盤,用于取代企業(yè)級HDD硬盤的地位。
一旦QLC閃存顆粒大規(guī)模量產(chǎn),除了在連續(xù)讀取性能上雖然不會領(lǐng)先HDD太多外,可以達到10-100TB的大容量。
在連續(xù)讀取性能上雖然不會領(lǐng)先HDD太多,但是隨機讀寫能力也可以遠超機械硬盤,這是固態(tài)硬盤的運行原理所決定的。
同時相比待機功耗,QLC硬盤更是低上不少,因此在企業(yè)級大規(guī)模數(shù)據(jù)陣列的應(yīng)用上,QLC固態(tài)硬盤可以說完勝HDD硬盤。
那么QLC閃存是如何將容量大幅提升的呢?除了上面所提到的每個cell單元的存儲數(shù)據(jù)量上升之外,3D-NAND技術(shù)也是其中不可或缺的一環(huán),它的原理是通過在同一個晶片上垂直堆疊多層存儲單元,通過堆棧更高的層數(shù),實現(xiàn)更大的存儲密度。
三星在3D-NAND閃存技術(shù)方面已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模成熟量產(chǎn),此前首發(fā)的860 QVO就已經(jīng)實現(xiàn)單顆粒1TB容量,如今發(fā)售新一代870 QVO甚至達到了最高8TB的存儲容量。
隨著成本的降低,未來QLC固態(tài)硬盤將會進入TB起步的大容量時代,是真正可能取代HDD硬盤的選擇。
對于普通用戶,最理想的使用場景就是使用一塊TLC的NVMe硬盤作為系統(tǒng)盤,大容量的QLC固態(tài)硬盤作為從盤(數(shù)據(jù)盤),這樣QLC閃存的優(yōu)勢就能夠最大化的發(fā)揮了。
3D-NAND:提升QLC可靠性的良方
部分用戶不看好QLC固態(tài)硬盤的普遍原因就在于QLC閃存的壽命。前面也提及到,由于先天技術(shù)原理的原因,QLC顆粒的性能和可靠性確實會有所降低。但是要知道,現(xiàn)在是屬于3D-NAND堆棧技術(shù)的時代。
以往2D-NAND閃存想要追求容量提升,就需要依靠制程工藝,提高晶體管密度,就像一個房間里,所有人都變小了,才能裝得下更多人。
因此那段時間NAND閃存的制程工藝一路飆升,從50nm不斷升級最終發(fā)展到10nm工藝制程,不過人太多也會“喘不過氣”,隨著2D-NAND閃存工藝的提升,由于閃存的特性,其可靠性會隨之降低。
但是有了3D-NAND堆棧,情況就變得不一樣了,以三星870 QVO為例子,其采用的都是堆棧90層以上V-NAND閃存顆粒,不僅容量變得更大,可靠性也隨著堆棧層數(shù)的上升而提高。
因此頂配的8TB版本的壽命高達2880TBW,這意味著即便一天讀寫1TB的數(shù)據(jù),也可以用上接近8年。
即便主流消費者選擇的870 QVO 1TB版本,寫入壽命為360TBW,一般每天日常讀寫40G左右,同樣也能用上十幾二十年,所以關(guān)于壽命的問題。
目前主流的QLC固態(tài)壽命,已經(jīng)可以滿足大部分用戶的需求。
新一代QVO的性能到底如何?
在新一代870 QVO上市的時候,PConline也對其進行了評測,新一代QVO系列的顆粒和主控都有進行升級,并且增加了8TB的超大容量選擇。
讀寫性能方面,雖然QLC閃存的連續(xù)讀寫性能比HDD硬盤沒強上多少,但是可以通過智能TurboWrite技術(shù),硬盤在數(shù)據(jù)傳輸過程中會創(chuàng)建一個固定空間的高性能SLC寫緩沖區(qū),大幅提高寫入速度。
像三星870 QVO 4TB版本就擁有78G的動態(tài)SLC緩存空間,基本可以滿足日常的使用需求,可能有些小伙伴會擔(dān)心寫入放大的情況,實際上動態(tài)SLC緩存并不會對同一區(qū)塊進行反復(fù)擦寫,而是會智能選取,所以這是一項性能與壽命兼顧的技術(shù)。
總結(jié):QLC固態(tài)的誕生,順應(yīng)了時代潮流
隨著時代發(fā)展和5G網(wǎng)絡(luò)的普及,未來我們對于大容量存儲的需求勢必進一步加大,而QLC固態(tài)硬盤的誕生正是順應(yīng)了這股時代潮流,大容量、高隨機讀寫的特點無論在消費級還是企業(yè)級領(lǐng)域必然會有更廣闊的發(fā)揮空間。
反之,現(xiàn)在HDD硬盤為了實現(xiàn)大容量,開始采用SMR(疊瓦式磁記錄)技術(shù),在擦寫可靠性方面的優(yōu)勢已經(jīng)不再,未來HDD硬盤被QLC硬盤所取代,可能只是時間問題了。
標(biāo)簽: 替代HDD 大容量存儲時代 QLC固態(tài)硬盤 升級版本
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