文章总结： 文档生动讲解了固态硬盘存储原理，阐述浮栅晶体管机制与SLC至QLC颗粒的演进对性能寿命的影响。后半部分重点推介雷克沙Aries4TB固态硬盘，列举参数与实测数据，强调性价比。文章将科普知识与产品营销紧密结合，具有较强的可读性与商业导向。 综合评分： 70 文章分类： 软文广告,产品介绍,数据安全

电子满了代表 0 0，有 2/3，代表01，有 1/3 代表 10，没有电子的代表11。 这下好了，同样一个水坑能存储的数据就增加了一倍，原来能存一个数据的一块芯片，现在能存两个数据了。

这就是多层颗粒了，也就是 MLC。

而之前那个一个比特一个坑的方案叫做单层颗粒，也就是 SLC。

继续细分。

水满代表 000， 6/7，代表 001， 5/7 代表 010，4/7 代表 011 ，3/7 代表 100，2/7 代表 101，1/7 代表 110，没水代表111，这就是 TLC 了。

继续分成 16 种状态。这就是 QLC 了。

随着技术的发展，我们能记录的状态越细致，我们存储的数据就越多，只要让数据住上合租房，房租就会往下降。

但是代价是什么呢？

代价就是存储速度和使用寿命就大打折扣了。

往水坑里灌水，要是只有水和没水两个状态，这太简单了。

但是现在你把一个水坑分出来 16 个刻度，你给我灌出 1/16 的水让我看看。 所以为了精确控制，你就得悠着点，一点一点慢慢往里灌。

存储芯片也是一样的，层数越多越需要精确的控制，因此就需要多次控制电压，存储速度就慢了，而多次加电对绝缘层的损耗就更大，于是寿命也就下来了。

所以对于固态硬盘来说，不是越晚的技术就越好，它是一个成本读取速度和寿命平衡的结果。

SLC 的颗粒大，速度是快，寿命也长，但架不住太贵了。

QLC 的芯片成本是降了，但却不扛造啊。

对于我们普通的用户来说，目前主流的产品都采用 PLC 的方案，价格便宜，使用寿命也足够了。

一个普通的 4T 硬盘总的数据擦写量能够达到几千 TP 了，你除非每天有几百 g 好东西来回覆盖，否则这个量足够了。

你也看出来了，只一门心思让数据住合租房也不是一个好办法，毕竟数据住宅面积太小，只有中午不会出问题，所以要在寸土寸金的芯片上存下更多的数据，只能继续想别的办法。

房地产商们表示，这你就得跟我学着点了，一层平房利用率太低了，我们让数据都住上高楼大厦就可以了。

这就是所谓的 3D 颗粒了，也就是利用高超的芯片制作工艺，把颗粒一层一层叠上去，一直叠上好几百层。

说到这个，就不能不提我们长江存储的 x TANKING 技术了，啥叫 x TANKING 呢？

前面说了，存储芯片其实就是往小水沟旁边的水坑里攉水，然后再看看水坑里有没有水，所以线路其实分两种，一种是主要负责攉水和探水的，另外一种就是水坑本身，泼水和探水的线路叫做读写单元，水坑叫做存储单元，这两种晶体管工艺要求是不一样的，读写单元要的是读写效率，而存储单元要的是数据稳定。

之前的工艺是把这两种单元合到一起来，层数叠多了就非常难搞。

长江存储干脆给分开，把它们弄到两块晶圆上，最后再拼起来。

于是忽然间大家就固态硬盘自由了，扯远了再扯回来。

刚才说了存储容量的问题，接下来说读取速度，从 SLC 到 MLC 再到 TLC 和 QLC，一代技术下来读写速度越来越慢，这个问题怎么破呢？

也有办法，既然 SLC 的速度是最快的，那咱们在芯片上单独辟出一块区域，就做独门独院的小别墅，行不行？

你有数据来了，先往我的小别墅里存。

这就像你收快递，先代收了，代收以后再慢慢往后面的合租房里倒，这样一倒，存储速度就蹭上来了。

这就是缓存方案了，缓存方案在芯片上单独辟出一块 SLC 的区域，等 SLC 用完了才会直接动用 TLC，所以一开始速度很快，等到缓存用完了，速度就降下来了，这个时候的速度就叫做缓外速度。

除此之外，关于固态硬盘常常被提到的还有顺序读写速度和 4K 读写速度。

我们顺便也说一下啥叫顺序读写速度，就是在读写大文件的时候，沿着存储的位置大片大片来的读写方式。

而 4K 读取是什么呢？

就是读取零零碎碎小文件的速度，还是用快递的例子来比喻的话，顺序读写速度就相当于是这几栋楼挨家挨户一次送完取完，这考验的是一个硬盘的基本读取能力。

而 4K 读写就相当于是全是散的，一会 5 号楼，3 单元，一会 10 号楼 4 单元，这考验的是一个寻址和存取的优化能力。

刚才我提到了颗粒类型，3D 颗粒动态缓存顺序读写速度和 4K 读写速度，

存储芯片，是中国在芯片领域少有的能打的赛道，国产固态厂商们也顺势崛起，这里面越杀越猛的，也包括今天要介绍的雷克沙。

品牌深耕存储领域多年，在巅峰时期曾经拿下美国闪存市场 60% 的市场份额，在闪存领域，特别是相机存储卡领域有很多独到的技术优势。

雷克沙推出了艾瑞斯 4TB 版本，直接把价格打到了 1,299，遥想去年 1TB 的固态硬盘价格还在 1,000 元左右徘徊，是不是瞬间有点幸福来得太突然的恍惚？

我们先看看雷克沙官方提供数据，雷克沙爱瑞斯系列固态硬盘，采用 Pcie 4.0 接口和长江存储的 3D TLC 曼德颗粒，顺序读写速度为每秒钟 7,400 兆，写出速度为每秒钟 6,500 兆，可以说已经很接近 Pcie 4.0 接口的物理极限了，为了保证高速的存取，它也采用了我们前面提到的 SLC 动态缓存技术，也就是将数据先存入 SLC 缓存区，然后再往 TLC 里存，而存储颗粒虽然使用 TLC 颗粒。

使用寿命也相当出色，总写入量可以达到 3000TBW。

就是你可以将这块 4TB 硬盘反，起码接近 750 次，可以无故障运行 150 多万小时，大概相当于 170 年。 好，我们家终于有传家宝了，那么实际情况表现如何呢？

最外层是一个石墨烯复合材料制造的散热贴，可以在高速读取的时候让硬盘保持相对凉爽的温度。

把它揭下来以后，我们就可以看到主控和闪存颗粒了。 这块固态硬盘采用的是无缓存设计，所以看不到缓存。

HMB3.0 技术把缓存的部分功能移动到机器的内存中了，然后再采用我们前面说的 SLC 动态缓存，就保证了超高的传输速度。

每秒钟 7,400 兆是 AMD 平台，英特尔平台的话慢一点点，每秒钟 7,100 兆，最后小文件的随机读写速度最高可以跑到 5G 以上，在一条固态硬盘中也是相当能打了

然后看看极端环境下，SLC 缓存被用光了，PLC 直接贴脸输出的时候，读取速度能跑多少

可以看到在 110G 以后，读取速度开始出现了断崖式下跌，但也能维持在 2,500 兆以上。

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本文转载自：电子物证 《固态硬盘是怎么存储数据的？》