什么是有缓固态?什么是无缓固态?两者有什么区别?
谈到固态硬盘,大家往往会听到有缓固态和无缓固态的说法,亦或者也可能会听到缓内速度和缓外速度这样的词汇。那这个有缓固态和无缓固态,缓内速度和缓外速度到底是什么意思呢?别着急,下面我们就来好好聊一聊什么是有缓固态,什么是无缓固态,而这两者之间又有什么区别,在购买固态硬盘的时候是买有缓的呢?还是无缓的呢?


什么是有缓固态?
有缓固态硬盘简单点说就是有独立缓存的固态硬盘(通常为DRAM或SLC单层单元)。有缓固态硬盘通过其内置的动态随机存取存储器(也就是DRAM)提升固态硬盘性能,通过存储器频繁访问的数据来优化读写效率。这种有独立缓存芯片的方案,一般多出现在各个固态硬盘厂商的高端旗舰固态硬盘上面。既然是高端旗舰,那价格自然也比较贵。比如同为TLC颗粒、2TB容量、PCIe4.0x4的SSD固态硬盘,有独立缓存的三星990PRO售价1299元,而无独立缓存的探路人TN770售价只要759元。


什么是无缓固态?
顾名思义就是没有独立DRAM缓存的固态硬盘;它通常采用HMB技术或者动态SLC缓存来代替独立缓存的作用,从而提升固态硬盘的性能。无缓固态硬盘的好处就是发热量小,价格低;这类产品适合在笔记本电脑/PS5这类游戏主机使用。
有缓固态和无缓固态有什么区别?
在前面我们知道了有缓固态硬盘是有独立DRAM缓存芯片的,那这颗缓存芯片有什么作用呢?其实DRAM的主要作用就是存储逻辑物理映射表FTL。在说FTL表之前,我们先简单介绍一下固态硬盘闪存颗粒(NAND颗粒)的结构。固态硬盘闪存颗粒可以看作是一个立体的三维空间,它由N层的晶片die组成,每层晶片又由N个面plane组成,每个面又由N个区块block组成,每个区块又分为N页page。FTL物理映射表的作用就是记录每个存储单元的物理位置,当我们想要读取或者写入数据的时候,主控就会记录下每个数据的存放位置,然后把这个位置信息保存为FTL表,并把FTL表存放在DRAM缓存颗粒中,下次需要使用某个数据的时候就可以直接从存放在DRAM缓存中的FTL表获取文件位置,然后到对应的NAND颗粒中提取,从而来提高固态硬盘的随机读取速度。


DRAM的另外一个作用就是缓解写入放大。闪存芯片的工作原理是以页page为一个写入单位,但擦除时需擦除整个区块block上的所有数据,此时该区块上的无效数据会被直接删除,有效数据则会被挪到空置的区块block上,而有效数据原本就写入过一次,再次挪动的重新写入这个过程就叫写入放大,写入放大值越高越损耗固态硬盘的使用寿命;DRAM的存在可以延长固态硬盘的使用寿命。DRAM缓解写放大的作用相对本篇文章的内容关联性不大,这里就不做过多介绍,知道有这个作用即可。
无缓存固态硬盘又是怎么回事呢?无缓存固态硬盘也是有FTL逻辑物理映射表的,只是没有使用单独的DRAM颗粒来存放FTL表,而是把FTL表存放在了固态硬盘的闪存颗粒中,再利用HMB技术快速读取FTL表中数据的存放位置。那什么是HMB技术呢?HMB全称叫主机内存缓冲技术;简单点说就是让固态硬盘“借用”电脑的一部分内存(通常是64MB)当缓存使用,每次开机的时候往内存写入部分常用数据的FTL表,以此来提升固态硬盘的速度。


在前面我们提到有缓固态有两种;一种是DRAM独立缓存;一种是SLC缓存,也叫SLC Cache。要介绍SLC Cache,先介绍一下固态硬盘的闪存颗粒类型;固态硬盘的闪存颗粒类型分为:SLC、MLC、TLC、QLC;这四种颗粒的读写速度快慢为SLC>MLC>TLC>QLC。目前主流消费级固态硬盘使用的闪存颗粒为TLC,为了提高固态硬盘的读写速度,硬盘厂商会把一部分存储空间模拟成SLC颗粒的工作状态,主控会先把数据写入到模拟SLC中,再通过模拟SLC把数据写到TLC闪存颗粒中,此时固态硬盘的速度会出现大幅下降。


具体一点说就是,我们平时在使用电脑拷贝大容量文件时,会发现开始一段时间文件拷贝的速度很快,但过一会文件拷贝的速度就会大幅下降;这就是因为模拟SLC工作状态的原因。比如一块1TB固态硬盘,如果SLC CaChe容量为200GB,那么在拷贝超过200GB的文件时,200GB以内的文件拷贝速度就叫缓内速度,200GB以外的文件拷贝速度就叫缓外速度。


有缓固态硬盘和无缓固态硬盘怎么选?
这个问题其实不必纠结,建议还是根据自己的使用需求和场景来购买。如果是专业人士,比如专业的内容创作者,用于专业的生产力创作,或者是用于AI训练场景等这种高负载使用,建议选择带独立缓存的固态硬盘。如果是用于玩游戏或做日常办公等负载不高的场景使用,其实有缓固态和无缓固态基本感知不到差异,建议选择更具性价比的无缓存固态硬盘。
目前国产固态硬盘大多是无缓存设计,主流无缓固态硬盘采用的是【HMB内存缓冲技术+SLC Cache动态缓存】方案。在国产固态硬盘的崛起中,探路人是新一代国产固态硬盘的代表;是集专业研发、生产、销售于一体的专精特新及国家高新技术企业,专注于高性能固态硬盘、内存条存储解决方案,申请专利21项。同时,探路人甄选三星、镁光等原厂优质颗粒和联芸、英韧等一线主控,从根本保障产品品质。


探路人龙擎系列TN770固态硬盘是专为电竞玩家打造的旗舰产品,TN770固态硬盘采用无缓存设计,凭借HMB内存缓冲技术,搭配SLC Cache智能缓存借助电脑主机内存的高速读写性能搭建一个FTL,使得固态硬盘能够发挥出色的读写性能,显著提升电脑开机、多任务处理、游戏资源和图形加载等传输读取的速度。


探路人龙擎系列TN770固态硬盘采用PCIe4.0x4 NVMe M.2协议接口,理论读写速度可达7450MB/s和6700MB/s。经过实测,探路人TN770的读写速度相当不错;在CrystalDiskMark测试中,它的顺序读取速度达到7118.54MB/s,顺序写入速度达到了6376.28MB/s,属于PCIe4.0的第一梯队。另外该款SSD的随机性能表现也很优异。在随机4KQ32T16测试中的读写成绩分别达到1028.01MB/s、和899.96MB/s。


到这里,相信大家对有缓固态和无缓固态有了一定的了解,固态硬盘有缓存和无缓存主要还是在产品本身的结构和工作方式上有所区别,对我们普通消费者来说在使用上性能差异基本无感,但是有缓存固态硬盘比无缓存固态硬盘在价格上却要高出不少,在实际选购的时候根据使用需求、场景、预算来选择,不要盲目迷信有缓固态哦。