Solidigm SSD购买指南：在购买之前了解固态硬盘的相关信息

想象以这样的方式快速开启您的一天：启动笔记本电脑，打开一个应用程序，然后打开一个大文件，所有这些都在眨眼间完成。听上去很棒，对吗？猜猜是计算机的哪个组件在实现这样的速度方面发挥了重要作用。如果您的回答是“固态硬盘 (SSD)”，那么您答对了。即使您的处理器每秒可以处理数十亿个周期，如果没有高速存储设备，计算机可能会因为等待数据而发生卡顿。

也许您正打算选购一台新的笔记本电脑。抑或是因为您当前的系统运行速度很慢。选择一款适用的固态硬盘，您就可以加速计算体验。由于固态硬盘与您的计算体验息息相关，因此值得我们进一步了解。

计算机存储

什么是固态硬盘？它们是固态存储设备。与硬盘驱动器（HDD）相比，SSD没有移动部件，而HDD具有臂状致动器和旋转磁盘。因此，SSD可提供比HDD更快的体验。并且由于SSD没有容易出现故障的机械部件，因此它们更可靠。

图1. 相对SSD尺寸与HDD尺寸的对比

SSD比HDD更小，如上图所示，可以节省系统中的关键空间并消耗更小的功率。根据容量，HDD通常以较低的价格提供。然而，正如图2所示，其差距正在缩小。[1][1]

图 2. 据 Wikibon 预测，到 2026 年前后，SSD的价格将降至HDD以下。[1]

如今的SSD使用NAND闪存技术，这是一种即使在系统关闭时也能保留数据的存储技术。NAND闪存具有高密度存储和快速的读取、写入和擦除速度。[2]

随着SSD价格的下降，原始设备制造商开始将SSD作为主要存储驱动器，取代了HDD。甚至更大型的游戏机也配备了SSD。在某些情况下，桌面计算机可能同时两者都配备：一块SSD作为启动驱动器，一块HDD作为更大容量的存储介质。[3]

SSD技术

SSD内部的NAND闪存使用晶体管（也称为存储单元）以二进制形式存储信息位。SSD是非易失性的，即在断电时信息保持

不

变。上世纪80年代末推出的首款非易失性NAND闪存为单层单元（SLC）：这意味着每个单元只有一个位，有两个电荷级别，表示1或0。[4]

NAND的演变 由于NAND闪存的初始成本较高（1991年，SSD的成本约为每GB 5万美元，而如今的成本低至每GB 0.10美元）[5,

6]，用户需要存储的数据量不断增加，闪存制造商努力增加每个NAND闪存单元中存储的电荷数量。 这导致在上世纪90年代末开发了多层单元（MLC）NAND。三层单元（TLC）NAND和四层单元（QLC）NAND在2010年左右上市，提供更高容量的存储，成本更低。历史上，更密集的单元会导致计算体验较慢且单元更快磨损。然而制造商的创新解决了这两个问题，

因此如今最受欢迎的消费级SSD的NAND闪存技术是最密集的：TLC和QLC NAN

D。[7] 以下是不同闪存类型的

摘要：

每个单元存储一位数据，具两级电荷。

• MLC：通常每个单元存储两位数据，具四级电荷。
• TLC：每个单元存储三位数据，具八级电荷。
• QLC：每个单元存储四位，具有16个电荷级别。

随着移动设备的发展，闪存制造商渴望缩小NAND闪存所需的整体空间：3D NAND闪存开始在2012年出现。这种技术通过在多层
中垂直堆叠单元来实现更高的密度。

接口技术

最

早的基于闪存的SSD使用传统的并行高级技术附加（PATA）、串行附加SCSI（SAS）和串行ATA（SATA）物理接口、协议和形态因素，这些接口是为HDD存储设计的。这种方法最大程度地减少了对现有计算机系统的更改。但是，这些接口和协议并不适用于高速存储介质。随着SSD速度的提高，这些接口已经成为性能瓶颈 。

为了实现更快的SSD，制造商已经转向PCI Express（PCIe），这是一种专门用于连接高速组件的接口标准。PCIe标准于2003年推出，到2000年中期，大多数计算机都配备了PCIe插槽。如今，大多数SSD在PCIe 3.0或PCIe 4.0上运行。需要注意的是，商业生产滞后于新标准（见表1）。[8]

表1. PCIe的不同代和速度 [9]

PCIe 插槽有几种不同的物理配置：x1、x4、x8、x16、x32。x 后面的数字表示 PCIe 插槽的通道数，数据通过通道进出 PCIe 卡。例如，PCIe x4 有四条通道。数据在每条通道上都以串行的方式传输，但并行传输的通道越多，数据传输速率就越高。消费级固态硬盘通常支持两条或四条 PCIe 通道。

外形

除了接口不同以外，固态硬盘还具有不同的外形规格。如果您要更换机械硬盘或升级当前的 SSD，请参阅计算机系统手册，确认计算机系统要求的外形规格、接口和数据传输协议。最常见的SSD外形规格应该是2.5英寸SSD或M.2 SSD。

图3. 2.5英寸SSD和M.2外形SSD的示例

最常见的 M.2 SSD 总线接口是运行 NVMe 协议的 PCIe。但是，您可能会见到采用 SATA 接口的 M.2 SSD。2.5 英寸固态硬盘可能采用 SATA 接口并运行 SATA 协议，或采用 PCIe 接口并运行 NVMe 协议。表 2 描述外形尺寸及常见接口和协议。

表 2. 常见接口和外形规格

耐用性

NAND 闪存的架构决定了它的耐用性是有限的。这意味着 NAND 在经过一定次数的重写（或编程）后，就会变得难以写入（或编程），从而导致写入和读取错误。幸运的是，随着 NAND 闪存技术的发展，消费者向现代 TLC 或 QLC NAND 固态硬盘写入太多的数据而导致可靠性问题的可能性很低。例如，对于一块额定耐用性为 370 TBW 的 1 TB Solidigm™ 670p 固态硬盘而言，要在为期五年的保修期内每天写入 200 GB 以上的数据，才会有可能出现明显的读取和写入错误。这相当于在五年里的每一天都导入超过 33,700 张大小为 6 MB 的 JPEG 格式的照片，或者每天保存超过 225,000 个大小为 900 KB 的文档，或者每天安装 13 次 DOTA 2 游戏（15 GB）。[10] 固态硬盘制造商通常会指定固态硬盘的写入太字节数 (TBW) 和保修期。例如，Solidigm 指定其 2 TB Solidigm 670p SSD 的写入寿命为 740 TBW，并提供五年有限保修。TBW 是用于衡量 SSD 写入耐用性的指标。TBW 描述了在驱动器的整个生命周期中可以写入 SSD 的总数据量。例如，具有 370 TBW 评级和五年保修的 1 TB 驱动器，连续五年每天写入超过 200 GB，大多数消费者远远不会达到这个数字。可靠性随着 NAND 闪存单元密度的增加（单元之间的距离更近），发生读取或写入错误的可能性也会增加。SSD 中的纠错码 (ECC) 软件可以消除这些错误。SSD 行业标准要求将不可恢复的误码率 (Uber) 保持在一个极小的阈值以下：即小于一千万亿 (10^15) 分之一。例如，如果您阅读 2 TB Solidigm 670p 系列驱动器的 Uber 规范，则将看到规定的误码率为每读取 10^15 位小于 1 个扇区。消费级应用通常不会达到 SSD 的写入寿命阈值，而 ECC 软件也会对错误进行管理，因此耐用性和可靠性不会成为问题。闪存的未来如今，笔记本电脑和台式机固态硬盘由 TLC 领跑。然而，现已推出第四代产品的 QLC 正迎头赶上。随着技术和制造工艺的发展，QLC 的速度和耐用性正在向 TLC 靠拢。闪存制造商正寻求利用创新方法来提高 SSD 的性能，而不仅仅局限于硬件。例如，Solidigm 正在 SSD 固件中实施创新的缓存方法，从而实现更高的顺序读写性能。该公司还在投资新的存储驱动程序，具备排队、主机管理的缓存和预取功能，以提高存储和检索速度。

图 5. NAND 闪存特性总结（按技术）

选择适合您的SS

D

通过回答以下问题，收集所需的信息来帮助您选择合适的SSD

1. ：您的计算配置或具体用例是什么？
2. 如果从HDD升级到SSD，或者从一种SSD升级到另一种SSD，您的计算机的总线接口类型、数据传输协议和外形规格要求是什么？（最好在您的计算机手册中查找）
3. 您信任的制造商是谁？
4. 您如何通过第三方回顾来验证您的选择？

您的计算配置是什么？

了解您如何计划使用计算机是确定最佳SSD的第一步。以下是一些典型的用户人群。您认为

自己

• 小型企业主：您是否会用像Microsoft Office或Adobe Creative Suite这样的生产应用？您是否会在计算机系统上打开和保存大文件？是否有需要加密以增强安全性的监管要求？
• 内容创作者：您是否创建内容？如果您是摄影师、视频编辑员或工程师，是否计划进行写入密集型工作，如将大文件保存到存储驱动器中？
• 游戏爱好者：您的系统上会保存多少游戏？性能对您来说有多重要？
• 学生：您主要处理的是小文件吗？还是您是计算机科学或工程专业的大学生，可能需要更大的文件来保存您的工作？

2.您应该如何确定SSD功能的优先级？ 确定您的计算配置

后，下一步是确定SSD功能的优先级。本节简要介绍了您需要考虑的功能和属性（如成本）。 对您来说，什么样的SSD容量是合理的？

对于消费者计算机系统，SSD的容量范围从120 GB到2

TB不等。以下是根据使用情况对容量的一些说明：

为了获取性能规格，SSD制造商会在各种合成参数下对驱动器进行压力测试。虽然结果在技术上是准确的，但可能无法反映消费者的真实世界体验，因为真实世界的使用情况通常包括读写混合工作负载。由于一些制造商发布的性能数据可能仅在合成条件下获得，所以购买SSD后可能会发现性能不如预期。

为了确保获得所需的性能，寻求第三方验证是很重要的。寻找第三方验证人或评论者使用模拟小型企业主、内容创作者、游戏爱好者或学生的真实世界工作负载。[18] 警惕那些仅因为单一速度而推荐购买的评论者。寻找第三方评论者时要考虑不同使用情况的细微差别，无论是读取密集型、写入密集型还是二者混合。推荐的第三方SSD验证网站包括AnandTech、HotHardware、Legit Reviews、PC Perspective和Tom's Hardware。

哪些任务会在高性能SSD上更快？

你计算机系统中的SSD将影响你的使用体验。合适的SSD将加快系统启动、应用程序启动或文件传输等任务。但请注意，有些任务并不依赖于存储，例如网页浏览或音频/视频流媒体。将你的期望与SSD的能力相匹配，以提高性能。

优先级总结

表3展示了小型企业主、内容创作者、游戏爱好者和学生在容量、成本、安全性和性能方面的优先级排序。该表还包括耐久性/保修和可靠性，尽管大多数现代SSD对于消费者的工作负载来说已经提供了足够的耐久性和可靠性。

 

在这个例子中，三个点表示“高优先级”，两个点表示“中等优先级”，一个点表示“最低优先级”。为自己创建一个类似的列表。这将帮助您确定哪些功能或属性是“必备的”，并帮助您在权衡之间做出决策。

表 3. 功能的优先级示例（按用例）

如果您正在升级您当前的系统，请查阅计算机手册以确认尺寸、接口和协议。

优先级示例：小型企业主

本节将介绍小型

企业主如何确定功能的优先级。小型企业主决定他们想获得快速的计算体验，并且他们还想具备硬件级别的加密。

例如，在查

看Solidigm 670p系列规格表时，办公人员看到以下内容：[19]

• 顺序写入：最高可达 2,700 MB/秒
• 随机 4 KB 读取：最高可达 310K IOPS
• 随机 4 KB 写入：最高可达 340K IOPS
• 性能看起来不错。但是小型企业主都知道，第三方的认同是确认性能的最佳方式。他们找到了三个第三方认同，他们对该SS
• D给予了赞扬
• AnandTech，“值得推荐”
• Legit Review，“性价比之选”
• 他们对性能的表现感到满意。接下来，小型企业主进一步深入了解，并发现该固态硬盘提供了他们所需的AES-512硬件加密。由于他们当时正在购买新的计算机，他们不需要担心升级系统时的匹配尺寸、接口和协议的问题，但他们注意到Solidigm固态硬盘具有“PCIe 3.0 x4”接口和“M.2 22 x 80 mm”尺寸。Solidigm 670p系列固态硬盘当时进入了候选名单。

Solidigm：适合您的固态硬盘

无论您是在市场上寻找新的笔记本电脑还是解决计算机运行缓慢的问题，您都需要了解好的固态硬盘如何加速您的计算体验。 

首先要了解您的计算配置文件或用例。这将使您能够优先考虑对您体验最重要的固态硬盘特性和属性。做好要妥协的预期准备。您很有可能将在较低成本和较高性能或较高容量之间做出抉择。 选择一个声誉良好、技术卓越并提供良好支持的固态硬盘制造商。阅读行业专家发布的固态硬盘的在线评论，以验证制造商的规格。您的尽职调查的结果将是一个满足甚至超出您需求的加速计算体验。

有关存储技术和固态硬盘的更多信息，请访问

solidigm.com