今年7月，東芝與西數(shù)率先宣布了96層堆疊3D QLC閃存技術(shù)，單芯片就能做到1.33Tb（166GB），單個(gè)封裝可以做到2.66TB的驚人容量。做成2.5寸的SSD，容量要達(dá)到10TB也不是很難的事情。

隨后，Intel和三星也展示了同樣是96層堆疊的3D QLC閃存技術(shù)，存儲(chǔ)密度上也是遠(yuǎn)比原有的TLC閃存產(chǎn)品更加優(yōu)秀。一時(shí)間QLC有山雨欲來(lái)之勢(shì)，大容量SSD的普及似乎已經(jīng)觸手可及。

然而消費(fèi)者對(duì)于QLC 閃存并不買賬，很多人質(zhì)疑其可靠性以及性能相比MLC和TLC倒退太多，難堪大用。

有鑒于此，我們就和讀者聊聊QLC的實(shí)用性以及其他一些和固態(tài)硬盤相關(guān)的事情。

一、QLC可靠性的確很差 但是未來(lái)依然是它的

SLC每Cell只能存放1bit數(shù)據(jù)，電壓只有0、1兩種變化。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使得可擦寫壽命達(dá)到了10萬(wàn)次，而單Cell讀寫速度也有35/25MB/s。

MLC每Cell可以存放2bit數(shù)據(jù)，相同面積下可以做出2倍于SLC的容量，但是有00、01、10、11四種電壓變化，相比SLC需要更復(fù)雜的的電壓控制，加壓過(guò)程用時(shí)也變長(zhǎng)，因此在可靠性上只有SLC的1/10。目前的MLC產(chǎn)品可擦寫測(cè)試通常在3000~10000次之間，讀寫速度也降到了SLC閃存1/3的樣子。

TLC每Cell可以存放3bits數(shù)據(jù)，相同面積下，容量可以比MLC提高50%，但是卻有8種電壓變化，可靠性進(jìn)一步降低，一般在300~1000次之間。單Cell讀取速度仍然有10MB/s，而寫入速度就大幅度降低，不到SLC是1/10，僅有1.5MB/s。

QLC每Cell可以存放4bits數(shù)據(jù)，相比TLC，存儲(chǔ)密度又提高了33%，但是電壓變化卻有16種之多，導(dǎo)致可擦寫壽命僅有100~150次。單Cell的讀寫速度目前沒(méi)有廠商公開(kāi)資料，預(yù)計(jì)相比TLC還要進(jìn)一步降低。

由于SLC閃存超強(qiáng)的可靠性以及遠(yuǎn)高于其他閃存顆粒的讀寫速度，通常被當(dāng)作MLC、TLC SSD的緩存來(lái)使用。目前市面上的SSD產(chǎn)品，一般都集成了8~50GB的SLC閃存作為緩存。平時(shí)我們的讀寫操作都是在SLC緩存里面進(jìn)行，但是當(dāng)一次性寫入的數(shù)據(jù)超過(guò)SLC緩存容量的時(shí)候，SSD的寫入性能會(huì)大幅度降低，特別是TLC SSD在這種情況下，寫入速度基本上都是可憐的幾十MB/s（閃存顆粒的擦除速度很慢，比寫入速度更慢，所以SLC緩存寫滿后需要一定的時(shí)間才能完全釋放供下次使用）。

雖然目前各大廠商都在積極推出QLC顆粒的SSD產(chǎn)品，但實(shí)際上，相對(duì)TLC顆粒，它僅能提高1/3的存儲(chǔ)密度，而壽命卻縮短了將近10倍！

看上去QLC閃存得到的容量相比損失的壽命而言似乎是得不償失。但是SSD的使用壽命除了閃存顆粒的可擦寫次數(shù)之外，還有很重要的一點(diǎn)，就是SSD自身的容量。

（即便不進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)拷貝操作，使用電腦時(shí)，系統(tǒng)盤也有產(chǎn)生一定的寫入量。主要是來(lái)自于虛擬內(nèi)存、瀏覽器緩存、windows系統(tǒng)使用以及運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)所產(chǎn)生的臨時(shí)文件。根據(jù)每個(gè)人使用環(huán)境不同，一般來(lái)說(shuō)，每天的寫入量大概在10~50GB之間。上表的使用年限即是以每天50GB寫入量為基準(zhǔn)計(jì)算）

MLC的使用壽命就不說(shuō)了，即便128GB容量，理論上寫入壽命也能達(dá)到20年以上。

對(duì)于TLC來(lái)說(shuō)，當(dāng)SSD容量達(dá)到了1TB的時(shí)候，寫入壽命也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了128GB的MLC。

但是QLC就沒(méi)這么簡(jiǎn)單了。由于只有100次可擦寫壽命，用QLC顆粒做出來(lái)的128GB SSD的寫入量最高只能達(dá)到13TB，重度玩家使用不到一年就報(bào)廢了。當(dāng)SSD容量增加到1TB的時(shí)候，寫入量能達(dá)到102TB，重度使用下也能堅(jiān)持5-6年。依此類推，10TB的QLC SSD的寫入壽命足夠正常玩家使用56年。至于100TB的QLC SSD……。

總體來(lái)說(shuō)，QLC顆粒不適合做小容量SSD產(chǎn)品。但是當(dāng)SSD容量達(dá)到2TB甚至更多的時(shí)候，就不必太在意他到底是用的TLC，還是QLC，放心使用就行了。

由于成本和容量上優(yōu)勢(shì)，未來(lái)民用級(jí)的大容量SSD產(chǎn)品將會(huì)大量使用QLC顆粒。

二、養(yǎng)成正常使用習(xí)慣 讓SSD更長(zhǎng)壽更快速

1、固態(tài)硬盤分區(qū)4K對(duì)齊 BIOS打開(kāi)AHCI選項(xiàng)

SSD 4K對(duì)齊以及在BIOS開(kāi)啟ACHI選項(xiàng)的對(duì)SSD性能的影響，相信大部分玩家都有所了解， 下圖是2種情況下的速度差異。

沒(méi)有AHCI與 4K對(duì)齊時(shí)，在AS SSD Benchmark軟件中，會(huì)出現(xiàn)pciide-BAD以及31K-BAD的紅字。此時(shí)的性能慘不忍睹，只發(fā)揮了SDD 1/3不到的性能。

目前新出的主板基本上默認(rèn)就打開(kāi)了AHCI選項(xiàng)，所以SSD到手之后只需要在分區(qū)時(shí)注意4K對(duì)其就行了。

2、保證SSD至少有20%的可用容量

有一個(gè)朋友，他120G的固態(tài)硬盤（實(shí)際可用容量112GB），可用空間被他用的只剩下不到5GB，C盤D盤都是紅彤彤的。這種做法對(duì)硬盤的危害極大，不僅是壽命，就連速度也會(huì)大打折扣。

我們知道閃存顆粒有P/E擦寫次數(shù)限制，因此目前的SSD都有帶有均衡擦寫技術(shù)，拷貝到SSD的數(shù)據(jù)不會(huì)像機(jī)械硬盤那樣連續(xù)放在一起。當(dāng)一塊區(qū)塊當(dāng)前寫入數(shù)據(jù)之后，馬上刪除掉，下次再寫入時(shí)，主控會(huì)將數(shù)據(jù)存放在其他區(qū)域， 以保持每個(gè)區(qū)塊的寫入次數(shù)處于一個(gè)均衡的水準(zhǔn)，不會(huì)讓一個(gè)區(qū)塊反復(fù)被擦寫提前報(bào)廢掉。

從前面我們知道，日常使用時(shí)，每天會(huì)向SSD寫入10~50GB的臨時(shí)文件數(shù)據(jù)。如果整個(gè)SSD只剩下5GB的可用空間，而每天至少要寫入10GB數(shù)據(jù)，TLC閃存300次的可擦寫壽命很快就會(huì)被消耗殆盡，所以固態(tài)硬盤一定至少要保留20%的可用空間。

上面說(shuō)了對(duì)固態(tài)硬盤壽命的影響，下面再來(lái)說(shuō)說(shuō)可用空間不足對(duì)速度的影響。

（由于沒(méi)有足夠時(shí)間做測(cè)試，引入了國(guó)外某媒體的測(cè)試數(shù)據(jù)）

以上是SSD容量被使用50~100%時(shí)，讀寫速度的變化情況。當(dāng)可用空間還剩50%的時(shí)候，?速度比可用空間用完時(shí)要快10倍左右。為什么同樣一塊固態(tài)硬盤裝滿數(shù)據(jù)程度不同，性能會(huì)有如此大的差距？

閃存顆粒中數(shù)據(jù)刪除不是以單個(gè)的字節(jié)為單位而是以固定的區(qū)塊為單位，區(qū)塊大大小為256K~20MB之間。由于閃存區(qū)塊數(shù)據(jù)不可直接覆寫，因此所有的SSD都存在一個(gè)寫入放大率的問(wèn)題。

當(dāng)4KB數(shù)據(jù)要寫入閃存區(qū)塊時(shí)，如果整個(gè)區(qū)塊正好是空的，那么4K數(shù)據(jù)就直接寫入，寫入放大率就是1。

當(dāng)4KB數(shù)據(jù)要寫入閃存區(qū)塊時(shí)，如果64KB的區(qū)塊已經(jīng)存放了48K的數(shù)據(jù)，那么不好意思，需要將原有的48K數(shù)據(jù)先復(fù)制到內(nèi)存，然后主控將閃存區(qū)塊的數(shù)據(jù)全部擦除，最后才會(huì)將要寫入的4K數(shù)據(jù)與原有的48K數(shù)據(jù)一起寫入閃存。實(shí)際上一共寫入了52KB的數(shù)據(jù)，此時(shí)的寫入放大率就是52/4=13。

SSD的可用空間越多，出現(xiàn)這種情況的幾率越低。當(dāng)SSD可用空間所剩無(wú)幾的時(shí)候，寫入放大率會(huì)隨之變大，SSD的讀寫速度則會(huì)急劇降低。

其實(shí)SSD廠商也有考慮到上面的情況，通常會(huì)給SSD預(yù)留一些額外冗余空間。比如240GB的SSD一般會(huì)有16GB冗余空間，480GB SSD一般有32GB冗余空間，但這點(diǎn)空間能起到的作用很有限。

為了讓SSD一直暢快運(yùn)行，為了能讓SSD能使用壽命更長(zhǎng)久，請(qǐng)一定一定要給SSD保留至少20%的可用空間。

智能手機(jī)閃存也是使用的MLC與TLC顆粒，所以以上結(jié)論同樣適用于智能手機(jī)。當(dāng)您的智能手機(jī)用起來(lái)越來(lái)越慢的時(shí)候，請(qǐng)檢查一下可用存儲(chǔ)空間是否足夠，清理一下手機(jī)里面的垃圾，或許會(huì)有意外的驚喜！