头条主页微博关注捐助本站

量产吧论坛

 找回密码
 加入我们

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

用新浪微博登录

只需一步,快速搞定

手机号码,快捷登录

1 2 3
社区广播台
开启左侧

为什么闪存越差,SSD性能越低

  [复制链接]
发表于 2017-4-12 13:42:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 路虎666 于 2017-5-23 10:15 编辑

很多人不明白为什么同样容量的SSD价格差别那么大,如下图,32GB的U盘60元,威刚256GB消费级SSD 580元,但威刚另一块差不多容量的240GB SSD价格又是739元,而Intel 1.6TB的企业级SSD竟然卖到了30000元!假如按照U盘的单价来算,1.6TB企业级SSD考虑了内部用来垃圾回收搬运数据的OP(Over Provisioning)自留空间后,实际物理容量是2TB,价格是照理说是2048/32×60=3840元,和定价相比,差了7.8倍!照理说,不管是U盘还是SSD,主要组件就是闪存芯片,组装成不同产品之后,价格怎么就差别这么大?就像同一块泥巴,烧成砖只能卖几毛钱,烧成瓷器却价值成千上万,世界真是不公平啊~

1.jpg

不过量产吧却要告诉你,价格差别这么大,是合理的,主要是因为不同产品使用了不同的闪存芯片。来看看一块SSD的组件:

022017_1452_SSD5.png

1、很多闪存芯片;

2、1个主控芯片;

3、其他电容电阻等小元件;

4、PCB电路板;

5、机械外壳。

这里面主要成本是闪存芯片。主控芯片尽管也不便宜,但是只需要一个,花的钱并不多。一般来说,U盘使用的是最差的闪存芯片,甚至是二手市场回收的。而消费级SSD用的是稍微好一点的闪存芯片,至少是从正规渠道买进来的。当然,我们在京东上也能看到很多很便宜的SSD,卖得这么便宜自然有内幕,现在SSD厂家很多,有的就采用了和U盘一样差的闪存芯片来制造SSD。这些二手市场回收的闪存芯片是怎么来的呢?有的是消费者用过后退货的SSD取下来的,寿命已经没那么长了,有的是大的SSD厂商产线淘汰的不合格品。如果你不在乎性能和安全性,平时电脑只是看看文件等,写数据很少,那买这种盘也没啥大问题。

便宜的SSD使用的闪存芯片即使是正规买来的,也是比较差的芯片。很多有封测能力的厂商是直接从闪存厂家购买裸片,拿回来自己封装测试和筛选,降低成本。而贵一点的SSD一般是直接购买闪存厂家已经封装测试筛选过的质量比较好的闪存芯片。比如上图中,威刚便宜的SSD使用的是3D TLC闪存,贵的用的是MLC,使用寿命差了好几倍。

3.jpg

一个晶圆从闪存厂商工厂出厂后会进行测试,挑出质量最好的会重新进行参数优化,寿命是普通芯片的好几倍,甚至10倍,叫做eMLC(eTLC)。企业级SSD一般采用这种闪存芯片,寿命长。对SSD来说,所谓的寿命长,就是能被重复写的次数多。企业级SSD几乎一年24小时开机写数据,因此对寿命要求比较高。

SSD内部数据读出来之后首先要用ECC纠错算法检查是不是有错误,如果有错会尝试一下纠错方法:

1、ECC纠错算法纠错,一般1KB数据只能纠正几十个bit;

2、换个电压(姿势)重读;(如果经常重读,性能炒鸡差,读延迟一般会增加约5倍)

3、使用RAID等冗余数据纠错。(RAID纠错时间更久,读延迟一般会增加约10倍)

大部分错误都可以用ECC纠错算法纠正,因为1KB数据错误bit数量都在几十个以内。所以纠错算法对性能影响很大。以最常用的BCH算法为例,来看看纠错时间跟哪些因素有关。

如下图,是BCH纠错的流程。

输入数据R(x),第一步算出发生了哪些错误。其实就是编码的时候,留了很多暗号,解码就去看这些暗号有没有变化,有变化就说明有错误。对每一个暗号进行检查,算出一个向量S(x),把暗号出错的位置标1,否则标0。

022017_1452_SSD7.png

第二步,根据出错的暗号一个个推算出哪些位置的数据出错了。这个是一个一遍遍迭代的过程,需要的迭代次数和错误bit数成正比:(E+e)/2。E是最大能纠错的bit数,e是错误bit数。而且,坑爹的是这个迭代必须一步步来,还不能并行展开,因为时间上有依赖性,上一次迭代结束了,才能算下一次迭代。

第三步,根据出错bit的位置,依次纠正所有的错误。

看得出来,第二步和第三步中,错误bit越少,花的时间越短。时间和错误bit数成正比。所以,如果使用了质量比较差的闪存芯片,错误bit数量会很多,导致纠错时间变长,那么读性能就会下降,数据也更容易发生不可纠正的错误而丢失。这就是为什么企业级SSD很多会采用eMLC的原因。

量产吧论坛-专业优盘量产交流网站 http://www.liangchanba.com
实名认证 发表于 2018-1-7 10:00:48 | 显示全部楼层
知识帖,学习了。
量产吧论坛-专业优盘量产交流网站 http://www.liangchanba.com
发表于 2018-1-8 11:52:53 | 显示全部楼层
同一时期,速度和价格不可兼得吧
量产吧论坛-专业优盘量产交流网站 http://www.liangchanba.com
您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入我们

本版积分规则

关于我们|联系我们|封号公示|本站声明|无图浏览|手机版| 量产吧 ( 鲁ICP备13008317号-1  

GMT+8, 2018-7-23 02:39 , Processed in 0.473193 second(s), 42 queries , Gzip On.

Powered by 量产吧论坛

© 2018 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表

鲁公网安备 37028502170158号