固态硬盘SLC、MLC、TLC、QLC是什么？买固态前需要先认识固态硬盘的这些参数-陌上烟雨遥

想要提升电脑速度，把 HDD（机械硬盘）换成 SSD（固态硬盘）应该是性价比比较高的选择，我们的 CPU 每秒可以处理数十亿个周期，但多数时候它都在等待磁盘将数据传输给它。现在 SSD 的容量不断上升，价格却在降低，使得淘汰 HDD 的呼声越来越大，但评价一块硬盘的优劣应该从多个维度考虑，如果只追求速度快，往往会落入隐形的陷阱。本文会为你详细介绍选购 SSD 应该注意的方方面面，带你认识固态硬盘，让你买到适合自己的 SSD 硬盘。

01.什么是 SSD 及 SSD 如何工作

Ps：不看这段也无所谓

认识固态硬盘先从SSD的诞生和发展过程开始。早在 1950 年代就出现了类似 SSD 的技术，到 1970 –1980 年代，它已用于高端超算。但是，那时候还非常昂贵，售价 5 位数美元也只能买到 2–20 MB 左右的容量。后来 SSD 技术也被应用在军事和航空航天领域，1990 年才逐渐出现在消费类设备中，但寿命「只有」10 年左右，直到 2015 年Windows 10 发售后才算正式开始普及。

之所以称之为固态硬盘，是因为它内部没有传统机械硬盘那样的移动部件和旋转的盘片，SSD 内部的部件都是固定不动的。

固态硬盘中数据被存储在名为「闪存」的存储芯片中。

闪存有两种类型：NOR 和 NAND。两种闪存芯片都由很多的浮栅晶体管组成，晶体管是存储数据的最小单元，就像机械硬盘中的磁性物质代表 1 和 0。

晶体管构成网格，根据网格中晶体管的数量，单个网格的容量在 256kb-4MB 之间。

NOR 与 NAND 的区别是单元之间的接线方式不同。在 NOR 闪存中，网格单元并联连接，在 NAND 中则是串联连接。这意味着 NOR 闪存需要更多导线，因此他们的体积更大，结构更复杂。NAND 使用更少的导线使得它可以更高密度的封装。

最终的结果就是 NAND 闪存成本更低，并且同体积下可以拥有更多存储空间，这使得它普及度更高，面向个人消费者的产品都是 NAND。NOR 闪存则适合用在低密度，高速的只读应用中。

SSD 之所有比 HDD 更快，是因为 SSD 的主控知道所有网格的确切位置，因此当系统的需要使用某个文件的时候，SSD 可以直接给它，响应时间以纳秒。

02.SSD vs HDD

认识固态硬盘，难免需要和机械硬盘对比，简单对比一下 SSD 与 HDD 各自的优劣：

SSD 比 HDD 更快。这是固态硬盘的优势，比较显而易见。

SSD 更不容易坏。因为 HDD 内部是机械结构，装机晃动都有可以损坏它，但SSD 更怕静电和短路。

SSD 更安静。同样因为 HDD 的机械结构，导致它的声音更大，发热也更大。

HDD 更便宜。HDD 的价格每 GB 大约 1.4 – 2.1 毛。SSD每 GB 大约 7 毛。

SSD 更省电。如果用在笔记本上平均可以提升 45 分钟续航。

HDD 更适合冷存储存。SSD 长时间不通电存储信息的最小单位「电子」会丢失，导致数据丢失，一般建议每年至少通一次电。HDD 可以不通电时间更长，但最终结果还是会丢失。

03.闪存颗粒

很多朋友选购 SSD 只看容量和速度，一不小心就踩到了「闪存颗粒」这个天坑。

闪存颗粒不断升级迭代，按版本顺序排列是：SLC、MLC、TLC、QLC，QLC 是新技术（但是使用起来效果差）。

晶体管是存储数据的最小单元，可以把整个硬盘想象成监狱，每个晶体管单元就是一间牢房，存储数据的最小单位电子（bit）就是牢房中的囚犯。自然，监狱里的囚犯越多硬盘容量就越大。

单级单元 SLC 时代，囚犯数量不多，每个囚犯可以住单间，也就是每个单元只放一个数据单位；

多层单元 MLC 时代，囚犯变多了（大家对硬盘的容量需求增加），但监狱就那么大，怎么办呢？只能把两个囚犯关一间房，也就是每个单元房存放两个数据单位；

三级单元 TLC 时代，发现还不够，于是开始把三个囚犯关一间房。

而最新的技术 QLC 是四人间。

我们都明白一个道理，人越多越难管理，效率越低（读写慢），一个东西使用的人越多，耗损越快（寿命短）。

SLC 是一开始的技术，它密度低，所以容量都比较小，但速度快，并且使用寿命非常长，但是因为太贵了，现在基本只用在企业级存储。价格动辄上千、上万；

MLC 是折中选项，它虽然一些方面不如 SLC ，但综合考虑价格、容量、寿命、速度后属于适合个人消费者的产品，做系统盘或者大文件处理，比SLC 便宜3倍左右，小编比较建议用 MLC 做系统盘或存放重要数据（再不买就停产啦）；

TLC 密度更高，虽然使用了缓存技术，但速度依然不如前两个，并且寿命比前两者少了2-10倍。适合需求普通消费者，用来做系统盘、游戏盘、临时盘（U盘、移动硬盘等）都没问题。价格是 MLC 便宜一半左右，小编比较建议用 TLC 做系统盘、仓库存放电影游戏等；

四级单元 QLC，顾名思义。虽然消费者对 QLC 哀怨连连，但挡不住厂商挣钱的步伐，QLC 的固态硬盘正在飞速普及中。选购 SSD 时小编绝不建议购买QLC。

SD 每一次「技术升级」都是一次权衡的结果，制造商在权衡成本与利润，消费者在权衡容量与寿命，容量翻倍，但问题也呈指数级上升。

SLC 用两种电压变化来表示 0 或 1（1bit），MLC 用 4 种电压变化来表示11、10、01、00（2bit），TLC 用八种电压变化（3bit），QLC用 16 种（4bit）。闪存单元每次写入和修改数据都在改变电子的电压状态，而每一次状态改变都会导致隔离硅氧化物损耗，这是导致寿命缩短的主要原因。

LC 的平均可擦写100000个周期。MLC 只有 35000-10000 个周期。TLC 大约是5000。而 QLC，厂商宣称与 TLC 一致，你信吗？

目前大多数 NVMe 协议（后面讲） SSD的正常读写速度是 1500 MB /s 左右。但正在普及的 QLC 只有 80-160 MB/s（持续写入），比机械硬盘还慢。

TLC 的寿命应该在 5 年以上，但 QLC 只有 3-5 年，既然厂商一再声明新技术各方面良好，那为什么还要一再缩短硬盘保修时间？

不同颗粒面向不同市场和人群其实没有问题，但多数商家并不会写明使用了那种颗粒，因为他们要把不同颗粒混着卖，让「残缺」的新颗粒逐渐替代稳定的旧颗粒，几年前我们还又很多 MLC 硬盘可选，现在几乎只有三星还在生产 MLC 硬盘，利润更高但速度和寿命更差的 TLC 已经占据市场。

另外闪存曾经以单层排列，但降低成本，现在制造商几乎都将存储单堆叠起来，称为3D 闪存。只要知道现在市面上大多都是 3D 闪存，并不稀奇。不会被忽悠就够了，没有必要深入了解。

04.颗粒品质

闪存颗粒有很高的技术门槛，其商业模式与内存一样，通常是多家厂商合作，分工一般是 Fab（生产）和 Design house（设计），最终主导权一定是在生产方手中（可参考华为与台积电）。像闪迪、金士顿这样的都属于 Design house 和封装销售商，大佬还是为他们提供闪存颗粒的 Fab。

目前能够批量提供固态颗粒的制造商有：

三星：存储业的龙头，全球市场份额高，三星工厂一起火，全球固态都涨价；

海力士：仅次于三星，拥有完备的生产能力；

西数：机械硬盘的龙头，但经过几次收购后也有了自产闪存颗粒的能力；

东芝（闪迪）：东芝以前做内存和固态，后来放弃了内存业务，闪迪严格来说没有自己的 Fab，但它持有东芝的股份，所以产品大多和东芝一样，换了个壳。（闪迪已经被西数收购，也可能用西数的颗粒，但和东芝更亲密）；

镁光：主要业务是内存，2006年与英特尔合作生产固态颗粒，后来解散但两家都掌握了固态颗粒研发和生产技术；

英特尔：与镁光散伙后自己造固态，除了传统的 3D 结构外，英特尔和镁光还合作研发了一种新结构。

以上企业可以说掌握了全球固态的命脉，他们自己的产品都用自己的优质颗粒，品质很好。但全球固态品牌还有那么多？他们的颗粒哪里来？

固态硬盘的颗粒生产就和 CPU 一样，工艺精度高，随机性大，并不是一锅炖出来就大家都一样。

颗粒生产出来后会经过严格的测试，将结果分为原片（正片），白片和黑片。品质最好的原片就贴上自己的牌投入市场，但白片和和黑片也不能浪费啊，少部分会用在自家低端产品上（西数绿盘），大部分会卖给下游没有自产能力的厂商，让他们贴自己的牌去卖。

大一点的下游厂商能够拿到原片、白片，至于黑片嘛，数据无价，数据无价……

小编只建议大家购买原片厂的产品。

05.主控

主控相当于固态的 CPU，它管理控制存储单位进行读写动作，合理分配任务到存储单元上，同时它还是内存与硬盘之间的中转站。主控直接影响 SSD 试用体验和寿命，某种程度上主控的重要性和技术含量比闪存更高。

因此并不是所有原片厂都自产主控，目前主要的主控制造商有：三星、东芝、美光、海力士、美光的英特尔他们闪存和主控都能自己造。

但是现在除了三星外更多的厂商选择将主控交给专门的主控供应商，例如慧荣、群联、云莲、智微和瑞昱。

另外随着国内自主自研的战略发展，也有不少国产主控厂商开始发声，例如已经上架京东的国产长存颗粒+联芸主控的光威弈Pro 固态硬盘。虽然比不上三星等一线大厂，但已经超过很多二流换皮厂商，这是巨人崛起的第一步。感兴趣的朋友可以支持一下。

我们只买固态没必要深入研究主控，只要记住买大厂原片就好了，因为大厂不会在主控上亏待自己。

06.外形尺寸

我们继续认识固态硬盘的外形尺寸，SSD 目前主要有三种外形尺寸，应该选择哪种外形还需要看主板插槽是否支持。

2.5 英寸 SATA：这是最常见的类型，尺寸与笔记本的机械硬盘一样（2.5英寸），所有主板都支持 SATA 接口，安装无压力。只是这个尺寸放在某些台式机会可能会无法固定，不过这都不是问题。

M.2：这是近几年的新秀，已经成为超薄笔记本的标配，但台式机上也同样受欢迎，它的大小与内存条相当，大多数 M.2 硬盘的长宽是 80mm 和 22mm，但也有更小的，选购的时候要特别留意。

附加卡（AIC）：它和显卡一样使用 PCIex4或x16 接口，速度依然比 SATA快许多。但是如果你要用独显的话，可能就放不下附加卡硬盘，即便放下也会很紧凑，影响散热。

需要注意的是现在NVMe 常常与 M.2一同出现，但他们并不是一个东西，M.2 只是 SSD 的外形，NVMe 则和 SATA 一样是指接口形式。M.2 的固态也有 SATA 接口的。NVMe 与 SATA 相比速度更快，最新的 SATA III 最大吞吐量是 600MB/s，而 NVMe 可以高达 3500MB/s。

所以在购买 NVMe M.2 固态前要确保你的主板确实支持 NVMe 接口。

但是，NVMe 相较于 SATA 的提升只在顺序读取/写入时才能真正体现，说人话就是「只有大文件读写才有效果」，因此对于游戏和日常工作而言，你可能感觉不到差异。不过对于视频编辑渲染和照片处理，NVMe 优势明显。

07.4K 对齐

现在系统会自动 4K 对齐，已经不需要专门操作了。此段可跳过。古时候的硬盘一个扇区是 512 字节，后来磁盘容量提升，扇区大小升级成 4096字节，也就是 4KB。4K 对齐就是将分区的起始扇区对齐某个 4K 扇区的起始位置。因为固态硬盘闪存颗粒的特性，4K 对齐会大大提升它的读写速度，所以固态刚开始普及时需要4K 对齐，但现在已经没有必要，系统会自动 4K 对齐。

如果你不放心，可以用这个方法查看电脑是否 4K 对齐，以及手动 4K 对齐：Windows 4K 对齐的方法。