固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效 (固态硬盘有用嘛)

固态硬盘的SLC缓存就好像美颜相机，把TLC闪存写入速度慢的*掩盖起来，给用户一个光鲜漂亮的外表。而一旦SLC缓存用尽，就会如素颜照一样被打回原形。

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固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图1　　巨大的落差使得很多朋友对SLC缓存这个特性深恶痛绝，那为什么几乎所有固态硬盘都还要用它呢？难道SLC缓存仅仅是为了跑分这么一个原因而存在？

固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图2一个噱头的开始：MLC变SLC　　不可否认的是，SLC缓存诞生之初的确是出于性能，或者说是对漂亮跑分的需求。在被东芝收购之前，OCZ是个以狂热著称的第三方固态硬盘制造商，之所以叫他第三方制造商是因为它和现在大多数固态硬盘厂商一样，不具备自己的闪存制造能力，但比其他厂商高明之处在于拥有自己的固件研发能力，同时还有一个收购来的Indilinx主控硬件团队。

固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图3　　OCZVertex4是全球首个应用SLC缓存的固态硬盘，当时使用美光闪存而写入速度偏低的它为了搏一把而首次将MLC闪存模拟为SLC使用，从而使得写入速度暴增。当然出来混总是要还的，一旦缓存用完Vertex4的性能就会大跌。迫不得已的抉择：TLC变SLC　　如果说MLC闪存使用SLC缓存是噱头大于实际，TLC的出现使得SLC缓存成为不得不用的救命稻草。这不光是因为TLC闪存的擦写寿命比MLC更短，更是因为TLC闪存的数据写入逻辑比MLC要复杂很多倍。

固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图4　　对于固态硬盘写入实际是对闪存的编程（Program）。TLC编程复杂而困难，需要分多步编程，一点一点把数据刷上去。在没有完成全部写入之前，存储单元异常断电会使其中部分写入的数据变得非常危险。下图为MLC闪存的两步编程方式，TLC往往需要4到8步来完成编程写入，耗时更久，危险性更大。

固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图5　　此外在很多情况下，当一个闪存Block块被完全写满之前是不能进行读取的，这几乎把TLC闪存逼到了几乎无法使用的边缘。TLC固态硬盘只能用SLC缓存来缓冲数据，然后从缓存把数据吐出到TLC存储单元中，一次性写满整个Block块，从而回避这个*。

固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图6MLC能开TLC？其实是个误会　　既然TLC能被当成SLC用，那么MLC能不能变成TLC来扩增容量呢？有玩家发现，Intelp上的闪存编号就是MLC类型的，但实际上p是一款TLC固态硬盘。

固态硬盘都在用的SLC缓存竟还有这些功效　图7　　这其实是一个美丽的误会，英特尔与美光在初代3D闪存上发展出了代号为LB、B0KB和MB的三兄弟，分别对应MLC、TLC和SLC类型。在某些型号中是可以通过固件开卡来实现*转换的，p并没有将MLC变成TLC，而是它原本就属于MLC/TLC两用型的设计。　　小编注意到，国内一些山寨固态硬盘宣称使用MLC闪存，实际上是用带有MLC编号的闪存颗粒开卡成TLC，对外宣传是MLC闪存，实现误导消费者的目的。SLC缓存到底是在提升还是挥霍闪存的寿命？　　网上有很多言论称SLC缓存会增大闪存的磨损，这种理论看上去也是无懈可击。所有写入数据必须首先进入SLC缓存区，然后再释放回TLC形态，等于闪存造成了两次磨损。不过实际情况是，以SLC方式写入对闪存单元产生的磨损远小于直接以TLC方式编程。SLC缓存的擦写循环次数都在数万次以上，而如果没有SLC做缓冲，直接让随机写入的数据进入TLC闪存单元进行编程，产生的写入放大率会比SLC缓存的释放过程更高。