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10秒真男人還是偉大發(fā)明?從東芝發(fā)明閃存和鎧俠SLC算法說起

   時間:2020-05-27 09:37:12 來源:互聯(lián)網(wǎng)編輯:星輝 發(fā)表評論無障礙通道

SLC緩存惹爭議,X秒真男人爭論不斷

鎧俠的前身東芝存儲在1987年發(fā)明了NAND閃存,先是SLC(1bit/cell),然后發(fā)展到MLC(2bit/cell)和TLC(3bit/cell)以至于QLC(4bit/cell),每個閃存存儲單元可以容納的數(shù)據(jù)越來越多,由閃存制成的固態(tài)硬盤容量也越來越大。目前鎧俠旗下的三款固態(tài)硬盤均使用BiCS 3D TLC閃存。

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自從固態(tài)硬盤進入TLC時代之后,幾乎就沒有哪款產(chǎn)品能夠逃脫魔咒:使用SLC緩存,然后因為緩存在耗盡后寫入速度會下降而為人詬病。根據(jù)型號的不同,一塊固態(tài)硬盤在全速寫入時只需十數(shù)秒就會面臨速度下滑的窘境,但并沒有哪款固態(tài)硬盤因此就放棄了SLC緩存這一技術。

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SLC緩存的原理和實現(xiàn)

SLC緩存是利用TLC閃存以SLC模式工作,原本能存儲3比特數(shù)據(jù)的存儲單元只記錄1比特內(nèi)容,簡單來說就是用空間換性能,特別是寫入爆發(fā)力。它的原理決定了SLC緩存的容量不能過大,否則會提前用完全部閃存空間而導致用戶實際可用容量“縮水”。

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CPU其實也有增加爆發(fā)力的技術:在溫度和TDP允許的范圍內(nèi)Boost加速。Boost加速也有各種限制:溫度或功耗中任意一者超過限制都會被強制降低工作頻率。但沒有人否認Boost加速改善了日常使用性能,尤其是在家用電腦使用條件下,工作任務是不連續(xù)的,短時的Boost加速能力就可以顯著影響到程序秒開的體驗。

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除了提高寫入速度這一本職作用以外,固態(tài)硬盤需要使用SLC緩存還有很多原因。起初TLC固態(tài)硬盤必須使用SLC緩存是因為當時TLC寫入過程很復雜、需要多步編程來實現(xiàn),所以需要引入SLC緩存來承接。隨著鎧俠的前身東芝存儲發(fā)明BiCS Flash,當代3D閃存已經(jīng)支持單次編程(One-shot programming sequence),TLC類型閃存的寫入性能也有了很大改善。

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不過TLC同SLC之間依然存在寫入效能差距,利用SLC緩存快速接納寫入請求,有助于降低混合讀寫條件下讀寫沖突,提升固態(tài)硬盤的整體性能。

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SLC緩存技術的影響

技術沒有對錯,只有實現(xiàn)效果上的差異。SLC緩存的容量既非越大越好,也不是越小越精悍。過大的緩存容量會導致完全釋放所需時間延長,可能會引起對其他讀寫操作的干擾。太小的緩存則不利于吸收短時間內(nèi)產(chǎn)生的爆發(fā)寫入數(shù)據(jù)量。

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對于讀寫數(shù)據(jù)量均比較大的設計師等專業(yè)用戶,鎧俠RC10/RD10在滿足一定條件時能夠提供高達40GB的SLC緩存容量,快速滿足數(shù)據(jù)寫入請求。

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對于需要存儲大量游戲的電競玩家,鎧俠RC10/RD10具備動態(tài)調(diào)整SLC緩存空間的能力,即便在超越50%全盤容量使用后,依然能夠提供較大容量的緩存,在滿足低延遲快速響應能力的同時,確保了高度的性能一致性。

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SLC緩存是每一款消費級固態(tài)硬盤都會應用的技術,我們不應因為它的某個局限性就否定它的一切。相同的名稱之下,不同的固件設計可以影響到實際的體驗差異。從鎧俠RC10/RD10 NVMe固態(tài)硬盤當中,我們感受到了智能SLC緩存算法帶來的諸多好處。

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