固态硬盘从MLC到TLC，再到QLC，闪存寿命一退再退，还能用吗？

硬盘作为存储信息的单元，是组成电脑不可或缺的工具。一般情况下，除了将计算机系统安装在硬盘中，我们还经常用它来存储视频游戏等信息，为计算机软件的运行提供读写空间。可以说硬盘对电脑来说和其他任何部件一样重要。

大部分人对硬盘的认识主要来自厂商的宣传，通过通俗易懂的话，得出两个结论：& quot硬盘分为机械硬盘和固态硬盘& quot和& quot固态硬盘比机械硬盘快& quot。然而，以& quot数据是无价的& quot，你可能需要了解更多关于固态硬盘的知识。

虽然固态硬盘是近几年才在市场上流行起来的，但它本身并不是一个新的技术产品。

硬盘技术发展

年，在IBM提出& quot温彻斯特& quot技术再次，存储硬盘开始向统一方向发展，机械硬盘的组成结构基本定型。然而，硬盘技术的替代发展并没有就此止步。

机械硬盘

看拆解下来的机械硬盘，我们会发现磁头、盘组和磁头的机械臂。实际上，机械硬盘使用的这个模块是基于Winchester技术的。这项技术本身很可能意味着——盘组通过旋涂等工艺制成磁性层，即磁记录层，磁粉呈现的不规则颗粒可以作为存储载体。

一年后，四名离开IBM的工程师共同创建了一家名为StorageTek的公司，并开始了与IBM长达十年的磁带存储统治地位之战。这家公司就是后来著名的美国存储技术公司(StorageTek或STK)的前身。

1970年，首次进入存储行业的STK花钱开发了世界上第一个固态硬盘驱动器。不过这个SSD硬盘和今天的SSD本质上并不一样，因为今天的SSD使用的闪存是东芝在1984年才发明的，使用闪存的SSD也是五年后才问世。

因此，率先开发固态硬盘的STK并没有通过这种硬盘的创新技术获得成功。相反，由于一系列产品的失败，STK在闪存问世的同年宣布破产保护，几乎GG。后来，STK放慢脚步，转而投资于& quot自动磁带柜& quot基于温彻斯特技术精髓的市场。

固态硬盘的入场

虽然经历了一系列波折，但SolidStateDisk (SSD)终于出现了。

2006年，固态硬盘被三星率先投入笔记本电脑市场，一石激起千层浪。固态硬盘开始正式进入民用电脑存储市场，各种搭载固态硬盘的产品层出不穷。

然而，远低于机械硬盘容量的固态硬盘的高昂价格仍然让大多数买家& quot令人畏惧& quot。

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固态硬盘降低成本的考虑

年，早期固态硬盘的速度、安全性、使用寿命在技术上远远落后于机械硬盘。但是这种方式生产的固态硬盘成本非常高，很难将固态硬盘快速普及到市场上，获得较大的市场份额。因此，降低成本成为固态硬盘制造商首先要考虑的问题。

固态硬盘的结构其实比机械更简单。SSD的主体是一块PCB，上面是控制芯片、缓存芯片、闪存芯片，用于存储数据。

硅片

降低成本最直接的方法就是降低控制芯片、缓存芯片和闪存芯片的成本。实际来说，缓存芯片的操作很简单，无非就是缩小缓存大小，甚至放弃缓存芯片。其次，主控芯片可以使用性能较弱的主控。至于闪存芯片，要考虑用新技术解决。

闪存芯片的发展

闪存中使用的芯片基于SLC技术，即& quot每个存储单元中只存储一位数据。这种闪存具有耐用、准确、性能好的优点。早期企业应用存储的首选是SLC闪存。当然，SLC的固态闪存是作为& quot优秀& quot以价格作为担保。

为了在不增加存储单元的情况下降低闪存的成本，最好的办法就是充分利用存储单元的空间，所以MLC、TLC、QLC技术的闪存也就应运而生了。

MLC对MLC闪存的定义实际上是模糊的。因为这个词的原意是& quot多级单元格& quot，意思是& quot多级单元架构& quot从这一点来看，TLC、QLC甚至HLC和OLC在那之后都属于MLC的范畴。

然而，MLC的主流仍然被理解为& quot二进制电平单元& quot，即& quot二次电池结构& quot，即& quot每个存储单元存储两位数据。这样，MLC闪存可以存储大约两倍于SLC闪存的数据，而不增加存储单元的数量。

TLC薄层色谱，或& quot三级单元& quot，意思是& quot三级单元架构& quot，即& quot每个存储单元存储三位数据。

QLC其实，从MLC和TLC，大家都能猜到QLC的意思：—— & quot四级单元& quot，即& quot每个存储单元存储四位数据。

通过增加存储单元的存储容量，解决了闪存的成本，看起来很不错。同样容量的MLC闪存做成TLC的成本大约增加一倍，QLC的成本大约降低三分之二。

，而同样的成本下，TLC可以做到MLC的两倍容量，而QLC能做到MLC的三倍，怎么看都是在朝着“先进”发展，但这样真的没有问题吗？

闪存从MLC到TLC再到QLC带来的弊端

当然是有问题的。

速度：

一个单元格存一位数据的时候，我读取这个数据只需要对应单元格就行了，因为进去就能找到数据。但是存两位数据的时候，我读取写入不仅要对应单元格，还需要在单元格的两个数据中找这个数据。

寿命：

如果一个单元格读取写入数据的寿命是1000次，对单元格进行一次完整的读取写入。

一个单元格存一位数据的时候，我对这个单元格写入一个“0”，读取一个“0”，寿命减少了一次。

一个单元格存两位数据的时候，我对这个单元格写入一个“0”，写入一个“1”，读取一个“0”，读取一个“1”。虽然写入和读取的内容多了，但是同一个单元格也要被读取写入两次。

没错，闪存存储数据密度的增加，带来的弊端正是速度和寿命上的降低。

闪存寿命一退再退，还能用吗？

固态硬盘对比机械硬盘，最大的好处是理论上的稳定性、安全性（不用担心会有机械上的物理损伤，不用担心坏道、震动损坏、磁头损坏等情况）、寿命（实际上机械硬盘不出现意外，寿命要比普通固态长）和最重要的速度。而在闪存芯片革新的情况下，寿命和速度都出现了理论上的降低，这还能用吗？

如今的闪存芯片进入到了QLC阶段，“更差劲”的HLC、OLC等还没有产品上市，就这个目前“最差劲”的QLC来说，也不是不能用。

通过镁光东芝等厂商的公布的消息来说，他们生产的QLC的擦写寿命约为1000PE，理论运用到512GB的QLC固态中，每天让它读取写入100GB，512✖1000➗365➗100≈14，也就是大约14年。当然现实不一定是这样，只是能证明了一些东西——QLC的理论寿命虽然低，但是制造工艺技术的发展，QLC闪存的理论寿命实际并没有变得太低。

所以如果就寿命来说，大可不必担心，正常使用三年五载是绝对没有问题的，目前的固态硬盘还没有出现闪存芯片坏了的情况，坏的最多是主控（控制芯片）。

另外的一个问题，多数人都认为QLC的速度很差，原因是100G外的连续读写掉速严重，出现甚至比机械硬盘还慢的情况。

这种情况实际上是固态硬盘的通病，许多TLC的硬盘也有超过一定大小文件读写的掉速，这是因为TLC、QLC等硬盘通常都有一些空间在模拟SLC缓存加速，SLC缓存用完了，自然就开始掉速了。而且即便缓存用光，顺序读写掉速严重，固态硬盘最大的优点4K读写表现依旧很好。

据已经进入市场的QLC固态660p来说，它提供有6G-24G不等的SLC缓存，如果容量在TB这个级别，连续读写100G不掉速还是可以做到的。

总结来说，QLC硬盘不是不能用，并且可以预期的是，QLC大面积上货后，价格会非常美丽。对于不会经常闲的把几百G文件，也没有要存几十年的数据，并且对于预算有的要求的大众消费者来说，大可不必担心QLC的寿命，作为一个游戏盘，非重要文件的仓库盘，QLC固态还是不错的选择。

而且说到底，其实QLC颗粒最大的软肋不是寿命和速度，而是文件的保存率——SSD固态不通电的话，长时间闲置会导致数据改变状态，文件不可读。在不通电下环境温度升高，文件保存的时间只会更少。

（图侵删）

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