最近，SSD制造商開始在速度和可靠性方面進行權衡，以便將更多存儲空間塞入其驅動器中。像NVMe和PCIe這樣的協議正在變得越來越快，但是一些SSD正在倒退。

QLC閃存是問題所在

這是問題所在。制造固態硬盤很昂貴，而且只需花費不到50美元即可獲得“2000 GB”機械硬盤，很少有人愿意為512 GB固態硬盤支付200美元。

SSD制造商正在增加存儲容量，同時降低成本 - 但這對性能和耐用性都有害。大型SSD可能會越來越便宜，但SSD技術的每一次飛躍都需要權衡利弊。我們目前看到四級單元（QLC）SSD的興起，每個存儲單元可以存儲4位信息。QLC并沒有完全取代標準固態硬盤，但是一些使用它的驅動器已經進入市場，而且他們遇到了問題。

具體而言，SSD制造商必須找到一種方法，將更多空間放入相同尺寸的NAND閃存芯片（SSD的實際數據存儲部分）中。傳統上，這是通過縮小工藝節點來完成的，使閃存內的晶體管更小。但隨著摩爾定律的放緩，你必須變得更有創意。

巧妙的解決方案是多級NAND閃存。NAND閃存能夠在一段時間內在單元中存儲特定的電壓電平。傳統的NAND閃存存儲兩個級別 - 開啟和關閉。這叫做SLC閃存，速度非常快。但由于NAND本質上存儲了模擬電壓，因此您可以表示具有略微不同電壓電平的多個位，如下所示：

如此處所示，問題在于它呈指數級擴展 。SLC閃光僅需要電壓或不需要電壓。MLC閃存需要四個電壓電平。TLC需要八個。在去年，QLC閃存已經進入市場，需要16個獨立的電壓水平。

這導致了很多問題。隨著您添加更多電壓電平，將這些位分開會變得越來越難。這使得QLC閃存的密度比TLC高25％，但速度要慢得多。讀取速度不會受到太大影響，但寫入速度會下降。大多數SSD（使用較新的NVMe協議）徘徊在1500 MB / s左右，用于持續讀寫（即加載或復制大文件）。但QLC閃存只能管理80-160 MB / s的持續寫入，這比一個像樣的硬盤差。

QLC SSD的分解速度更快

與硬盤驅動器相比，所有SSD通常具有不利的寫入耐久性。無論何時寫入SSD中的單元，它都會慢慢磨損。擦除一個單元被認為可以消除它的電子，但是有少數總是在附近，導致“0”單元隨著時間的推移更接近“1”。控制器通過隨時間施加更大的正電壓來補償這一點，當你有足夠的電壓空間時這很好。但QLC沒有。

SLC具有100，000次編程/擦除周期的平均 寫入耐久性（寫入操作）。MLC的范圍在35，000到10，000之間。TLC有大約5，000個。但QLC只有1000個。這使得QLC不適合頻繁訪問驅動器，例如引導驅動器，這些驅動器經常被寫入。

底線 - 不要購買用于操作系統系統驅動器的QLC驅動器。它們太不可靠了，不能確定它在幾年內不會降解。我們建議使用大型QLC驅動器替代旋轉硬盤驅動器，并使用快速SLC，MLC或TLC驅動器作為主要操作系統驅動器。這可能是筆記本電腦中的一個問題，你沒有選擇，但QLC仍然很新，還沒有進入筆記本電腦。

高效的緩存隱藏了這些問題

在這一點上，你可能會問為什么QLC甚至是一個東西，當它客觀上更慢并且比其他閃存類型更快地打破。你顯然不能推銷降級，但SDD制造商已經找到了隱藏問題緩存的方法。

QLC SSD將部分驅動器專用于 緩存。這個緩存忽略了它應該是QLC而不像SLC閃存那樣運行的事實。緩存將比它占用的實際驅動器空間小75％，但速度會快得多。

來自高速緩存的數據可以以與其他高端SSD相同的速度寫入，并且將被控制器慢慢刷出并分類到QLC單元中。但是當該緩存已滿時，控制器必須直接寫入慢速QLC單元，這會導致長寫入期間性能大幅下降。

看看Tom‘s Hardware 對Crucial P1 500GB（消費者QLC SSD）的評論中的這個基準測試，它非常清楚地顯示了這個問題：

代表Crucial P1的紅線以穩定的NVMe速度運行，雖然與一些高端產品相比有點慢。但是在大約75 GB的寫入之后，緩存變滿了，你可以看到QLC閃存的 真實速度。該線路直線下降到大約80 MB / s，比大多數硬盤驅動器的持續寫入速度慢。

ADATA XPG SX8200是一款TLC驅動器，除了原始TLC閃存之外，它還具有相同的特性。大多數其他驅動器也采用這種緩存方法，因為它加快了對驅動器的快速，小寫入（這是最常見的）。但持續寫入是你最常注意到的 - 你不會注意到一個小文件副本需要0.15秒而不是0.21秒，但你會注意到一個大文件副本需要額外的十分鐘。

您可以輕松地將其寫為邊緣情況，但該緩存不會永遠保持75 GB。當您填滿驅動器時，緩存會變小。根據Anandtech的測試，對于英特爾SSD 660p陣容，當驅動器大部分已滿時，512 GB型號的緩存減少到僅6 GB，即使剩余128 GB的空間。

這意味著如果你裝滿你的SSD，然后嘗試從Steam安裝一個20-30 GB的游戲，那么前6 GB將極快地寫入驅動器，然后你就會開始看到相同的80 MB / s的速度。剩下的文件。

當然，在這個例子中你很可能受限于下載速度，但是在更新（需要下載然后替換現有文件，有效地需要兩倍的空間）的情況下，問題會更加明顯。您已完成下載，然后必須等待它才能安裝。

你應該避免QLC嗎？

你絕對應該避免使用512 GB的QLC驅動器（一旦生產成本越低，就越少），因為它們沒有多大意義。你可以更快地填充它們，并且當它已滿時緩存會更小，使它變得相當慢。此外，他們目前并沒有比替代品便宜得多。

盡管它的不足之處，QLC閃光燈是不是 太，當你在更高容量的驅動器太大的問題。660p的2 TB型號在填滿時至少具有24 GB的緩存。它仍然是QLC閃存，但對于便宜的2 TB SSD來說，這是一個可以接受的權衡，它在大多數時間內運行速度非常快 。

鑒于其巨大的容量，基于QLC的SSD可以作為旋轉硬盤驅動器的合適替代品，前提是您可以定期備份，以防它開始使用。它非常適合您不經常訪問的東西，但是當您這樣做時想要非常快，并且具有相當大的SLC緩存，大多數持續的寫入操作將相當快，直到您填滿驅動器。

由于可靠性問題，您應該避免將其用作啟動驅動器或任何經常寫入的內容。

在制造的其他方面仍然有很多進步 - 能夠處理更多閃存芯片的更好控制器，隨著工藝節點成熟而更便宜的閃存芯片，以及可能還有其他技術。QLC閃存不會很快成為標準; 目前，這只是另一種選擇。只需確保在購買SSD時，檢查技術規格并注意用于制作它們的閃光燈類型。