每當提及固態硬碟性能問題,總會出現以下一些名詞,順序讀寫、4K隨機、緩外性能等等口徑。
其中爭議頗大可能便是緩外性能了,更是鑒于不久前的西數SN550緩外性能一事,將原本較為深層硬核的SLC緩存技術,直接推到了風口浪尖,
那么SLC緩存技術到底是什么?所謂緩外緩內速度到底有何差異?緩外性能對于用戶而言,又有多大的意義?
今天,新一期的裝機不求人,就一起聊聊固態硬碟的緩外寫入,
既然有緩外寫入,自然便會有緩內寫入,想要理解緩內緩外,我們需要從固態硬碟內部結構和發展邏輯聊起,
所謂“緩”,指的便是固態硬碟內部的人為設計的高速緩存空間,也就是slc緩存區,至于為何要設置這一區域,實際上是一種性能和價格的妥協。
我們知道固態硬碟的核心架構便是閃存顆粒,根據閃存顆粒內部單位電荷數組成的不同,分為SLC、MLC、TLC、QLC以及即將問世的PLC,因其內部分別排列有單顆,雙顆,三顆,四顆乃至五顆電荷數,有所區分,
根據電磁學基本原理,顆粒內部電荷數越少,信號傳輸性能,抗干擾能力便越強,同時在制造成本上也越高,成反比,
于是早期采用SLC顆粒的固態硬碟,基本賣到了天價,無法實現量產和普及;因而內置更多電荷數的MLC/TLC/QLC固態硬碟便成為了市場主流,可這個時候出現了新問題。
隨著電荷數增加,普及的提速,早期固態硬碟的寫入性能卻持續下降,相較于常規HDD的優勢不復存在。
為了解決這個問題,業界引入了SLC緩存技術,
該技術是通過主控機制和固件,在閃存顆粒內部劃分獨立的空間,模擬SLC顆粒工作模式,在一定空間和時間內部發揮堪比SLC顆粒的寫入性能,基于獨立空間即OP空間消耗完畢前后的速度不同,便有了緩內寫入,緩外寫入。
雖說當下主流固態硬碟基本都采用了SLC緩存技術,并存在緩內外性能較大的寫入差異,但從實際體驗和應用場景而言,緩外性能對于大多數用戶是沒有太大意義的。
其背后主要是源于緩外性能出現的場景和用戶實際應用場景,不匹配不重合,或者更加直白一點,普通用戶很難消耗完緩內空間,而進入緩外空間,迫使固態硬碟啟動緩外性能。
這一點上,我們需要從固態硬碟工作機制聊起,常規應用場景下,例如游戲、辦公,甚至于嚴苛一些的內容創作,后期剪輯等存儲模型下,更加考驗固態硬碟在4K隨機性能上的表現,
這些存儲模型的突出特點便是細碎,高頻,隨機性較大,比較考驗主控調配,閃存的響應,在負載、順序性能方面需求較小。
即使在順序性能方面需要較大的,諸如素材的拷貝,游戲、電影文件的備份和裝載等任務中,固態硬碟內置的GC和Trim機制的雙重作用下,性能也會始終維持在一個較為穩定的性能。
雖然也會出現一定時間的降低,可隨著該機制的不斷作用,性能又會逐漸回歸到正常性能,直至任務結束。
除非出現極為夸張和不正常的全盤寫入,或是短時間內的多次寫入,強行讓固態硬碟進入穩定態,展現緩外性能,否則在正常應用場景中,幾乎很難觸達固態硬碟的穩定態,
既然緩內外性能沒啥實際意義,我們是不是可以直接忽略或放棄呢?
其實,也不能如此武斷,SLC緩存技術的存在,在極大程度上解決了性能和成本的突出矛盾,并隨著該技術的發展和進步,現階段的SLC緩存近乎能夠,提供日常生活的絕大多數應用性能的需求,
同時在主控內置GC和Trim機制的全面協助下,SLC緩存技術更是衍生出了全盤緩存,自定義OP空間等各種分支,可以讓用戶根據需求,自由定義固態硬碟性能和容量的取舍,毫不夸張的說,SLC緩存技術是推動固態硬碟普及的最為重要的一步之一,