[XF 學堂] 選購 NVMe SSD 5 大隱藏重點 壽命‧快閃記憶體‧控制器‧DRAM‧IOPS

- 辛尼 - 2024-08-27 - visibility Views

序言

對於今時今日大家在組裝電腦時,針對儲存裝置上基本上都已經不會考慮採用傳統硬碟,始終 SSD 比 HDD 快很多,而 NVMe SSD 又會比 SATA SSD 快。在選擇新 NVMe SSD 的時候,都會著重在 PCIe 代數(Gen3、Gen4、Gen5)、容量與及廠商所標示的讀取/寫入速度。不過,部份關於 NVMe SSD 的資料大家或者都會忽略,而這些規格或者會直接影響到 NVMe SSD 的品質甚至是使用壽命。

 

SLC、MLC、TLC 還是 QLC?

與傳統 HDD 不同,無論是 2.5” SSD 或 NVMe SSD 都是由 NAND 快閃記憶體組成,透過每顆 NAND 的容量及數量,就能組合成不同的容量。採用不同種類的 NAND 快閃記憶體,除了直接影響效能之外,同時亦會影響售價。SLC NAND 是指每個單元可以儲存 1-bit 的數據,因此成本最高但相對上來說速度最快且最耐用。至於 MLC、TLC 和 QLC NAND 則代表每個單元分別可儲存 2-bit、3-bit和 4-bit 的資料。當每個單元能夠堆疊更多資料,成本自然就會下降,因為廠商能夠在相同空間內達到容量更大的 SSD,當然相對上速度和耐用性也會下降。因此,目前市面上大部份採用 SLC NAND 的產品相對上適用於對壽命要求較高的伺服器,至於一般用家則會選擇性價比更高的 MLC 和 TLC 產品,至於 QLC 產品則適合用作推高容量的需要。

 

控制器決定效能、效率及可靠性

每個 SSD 都有一個板載晶片,主要用作執行所有操作並與系統通訊,並決定了該 SSD 的性能、效率和可靠性,而大部份產品在官方網站上都能夠查看到相關的資訊,消費者亦可以在網絡上搜尋該 SSD 的評測文章,都能從中得知使用是哪一款的控制器。目前,大部份消費級 SSD 都會採用 Phison、SMI、Marvell、Realtek、Samsung 或 Intel 製造的控制器。理論上,SSD 所採用的控制器越好,資料傳輸越快、延遲越低、IOPS 亦會越高。

 

DRAM 還是 DRAM-less

另外,現時的 NVMe SSD 還會分有配備 DRAM 與及無 DRAM(DRAM-less),由於 DRAM 是一種高速記憶體緩衝區,能夠提升需要經常存取資料的操作。但如果大家的電腦主要是以遊戲為主,NVMe SSD 上的 DRAM 快取或者不會產生太明顯的效能差異。相反,如果用家需要經常寫入大量資料的話,透過 DRAM 就能大幅提升寫入時的速度。為了解決 DRAM-less 可能在效能上會有所損失,就會使用 HMB 技術,利用系統記憶體作為彌補。

 

透過 TBW 了解壽命

相信大家都知道,SSD 是擁有一個固定的使用壽命,隨著大家的資料讀寫容量而會逐漸減少,各大 SSD 廠商都會在產品資料上列出理論上的 TBW 值,代表 SSD 在其生命週期內可寫入的資料量(以 TB 為單位)。若果該 SSD 標示的 TBW 為 600TBW 的話,即代表理論上在寫入 600TB 資料前都不會出現故障,當然實際情況會受到其他因素所影響。除了 TBW 之外,用家亦可自行簡單計算 SSD 的 DWPD 數值,代表每日安全的寫入量,通常會加入產品的保養期作為計算,但對於大部份家用的消費者來說,現時的 NVMe SSD 所提供的壽命都能夠提供 5 年左右的使用壽命。

 

隨機讀/寫速度同樣重要

現時大家在選擇 NVMe SSD 的時候,決定效能都會從包裝盒上所標示的速度上作為判斷,當然以這個方式作出選擇都十分正確,但要先了解大部份包裝盒或官方的速度數字都是代表連續讀取及寫入速度,以目前的 PCIe Gen5 NVMe SSD 來說,當中的連續讀寫速度就可以達到 10000MB/s 以上,但其實對於大部份使用者來說,隨機讀取及寫入速度更為重要。連續讀寫速度其實是針對大容量的檔案,例如是單一的備份檔案、影片等等,才能發揮出連續讀寫速度。相反,隨機讀寫速度會更切合一般日常應用,例如是各種文件檔案各種應用程式、遊戲程式以及相片等等零碎檔案,而當中的效能會以 IOPS 作為單位,代表每秒可進行的 IO 操作次數,同樣是數值越高代表效能越高,大部份廠商都會在其網頁或產品資料上顯示有關數值。