9年都不用换的SSD，是如何炼成的？

　　SSD（固态硬盘），因为具备读写速度快、防震抗摔性好、功耗低、噪音为零、轻量化等优点，正在加速替代传统机械硬盘。
　　正因为SSD主流化的趋势，市场上品牌林立，产品多样，用户要如何在当中找到真正高价值加高品质的产品？
　　一台9年前配置的台式机，也许可以告诉您答案。
　　这是一台我们在2010年配置的一台游戏PC机，买了个中型机箱，当时并没有考虑太多。初始是i72600平台，GTX580显卡。2年前升到了i79700k平台双2080tiSLI。
　　先讲讲硬盘的事情。看上图右侧。该机箱是背部走线，但是明显感觉背部空间不够用的。因为装了太多硬盘了，所以线缆乱七八糟没法弄了。是不是从没见过把3。5寸机械硬盘放到背线区的？这款硬盘是薄款，刚好放进去，这也为水冷改造腾出了空间。它的旁边是一块我已经用了9年的SSD：IntelSSD520Series。可以这么说，这机箱里，除了这个SSD之外，就只有光驱电源SATA线没换过了。
　　这块SSD用高速度不拖沓，支撑了日常爽快的鼠标操作，各种双击右击绝不卡顿。真正做到了操作无等待。虽然现在的SSD应该快它许多了，但是我们依然钟情于它，够用，稳定。
　　转眼间已经9年了。当年的MLC，如今已经进化了两代了，TLCQLC。下一步马上就要PLC了（每Cell五位元）。这发展速度真是让人瞠目结舌。另外，硬盘形态也开始日新月异，从早期的传统SATA，到现在的mSATA，SATADOM，M。2NVMe，让人眼花缭乱。最兴奋的是，容量从百GB级别上到了TB级别，再也不愁海量数据的保存和访问了。
　　我们真的要考虑升级一下现有的硬盘了，与其在本就狭小的机箱里放五六块早期的120G，250G的SSD，不如直接替换成1TB或者干脆2TB的，而且是占空间更小的M。2的一小条，再也不用维护那凌乱的线缆了。
　　另外，在性能指标方面，不追求过高的IOPS和吞吐量，而更看重迟，尤其是对桌面应用。过高的IOPS其实对消费类产品意义不大，因为桌面类应用的并发度根本从源头上是上不去的，只在启动计算机时启动风暴状态下，高并发可能管点用处，但是基本上日常办公电脑都处于待机开机待机循环中。而大吞吐量，只在拷贝大量数据时候管点用处，一般往移动硬盘或者NAS上拷贝，100MBs速度已经是到顶了，你弄个900MBs的速度其实没有实际意义，除非你已经开始玩企业级高并发应用了。
　　真正有意义的，就是延迟，也就是单个IO请求的完成速度，这个我们在其它文章中不止一次提到了。对于桌面类应用，Intel的统计数据显示，多数桌面类应用的IO并发度连4都达不到，多徘徊在13之间，如下图所示。
　　此时，那些采用测试软件多线程高并发测出来的IOPS和MBs，变的毫无意义。而Intel的Optane产品就是延迟杀手，读延迟接近DDRRAM，写延迟也远优于NANDFlash，苦奈Optane太贵。
　　SSD市场厂家众多，尤其是消费类产品，各大电商平台上的产品水很深，所以选择一线大厂的产品准没错，而且必须是那种在Flash介质领域有自主研发产品的引领业界的大厂。Intel无疑首先纳入考虑范围。
　　记得Intel在去年底公布了一款即将上市的消费类产品：Intel670pSSD。听闻最近这款产品终于要上市了。
　　670p使用与144层QLC3DNAND，代表了目前领先的工艺水平。Intel的QLC技术具备高性能、大容量、高质量和高可靠性等优势。创新的浮动栅极架构拥有紧密、对称的层结构，结合CuA（CMOSunderArray，阵列下CMOS技术），没有Cell开销。此外，这种动态架构改变了Cell配置，以满足用户对存储容量和性能的需求。该技术使高性价比的大容量存储成为现实，并有助于加快固态盘的普及。
　　在这种逐块架构中，Intel通过虚拟层将每个平台分开，每个平台都可以作为SLC或QLC进行操作。为了更有效地进行块擦除，可以擦除单个亚单元而无需接触存储在其他亚单元上的数据。这种方法极大地改善了垃圾回收过程，并显着提高了QoS。
　　另外，Intel还实施了一项新的独立多平面读取操作（IMPRO）技术，通过将四个平面分成两个可以异步读取的双平面组，从而使读IOPS增加了一倍，从而使SSD可以同时从TLC和QLC进行读取。IMPRO的异步特性会产生噪声耦合，为了减轻这种影响，英特尔配置了电荷泵，字线位线调节器和压降（LDO）调节器，以驱动每个平面组中的单独负载。
　　此外，为了解决QLC技术的敏感性并减少首次写入的损失，该闪存具有416多轮编程算法和1266格雷码设计。通过四级动态启动技术对Cell进行优化，该技术首先将Cell编程为4级状态，然后从单元中读取数据，再将单元编程为最终的16级状态。
　　IntelSSD670p的2TB版配备了16个Intel144层QLCNANDDie，每8个Die一个封装。这些Die通过4个通道连接到主控，每通道速率高达1200MTps。而Intel该系列上一代产品的通道速率为667MTps。
　　将来，PLC产品则可能会与机械硬盘的市场前线越来越接近，虽然PLC闪存的耐久度会比现有QLC低，但Intel认为其浮栅闪存工艺会为新技术奠定坚实的基础。英特尔声称每Cell5位的PLC闪存将在2022年开始取代硬盘驱动器，但我觉得这个过程可能有待观察。
　　IntelSSD670p使用定制的SiliconMotion的SM2265控制器，这是该公司最新的NVMeSSD控制器之一，专门针对与Intel最新的144层3DQLCNAND配合使用而进行了优化。SM2265利用两个ArmCortexR5CPU内核进行IO处理，并与单个2GbNanyaDDR3L1866DRAM芯片接口以缓冲FTL元数据。
　　令我们眼前一亮的是，Intel针对低队列深度的请求进行了调整和调优，并且还针对混合读写工作负载进行了调优。SSD670p可以提供高达3。52。7GBps的顺序读写吞吐量，并在队列深度为1的情况下最高到20，00054，000随机读写IOPS，这个指标已经够味了。在256队列深度处，最高性能达到了310，000340，000随机读写IOPS。
　　最后，IntelSSD670p还具有全局损耗均衡功能，并支持强大的LDPC纠错功能，端到端数据路径保护以及DRAMECC和SRAMECC，以提高数据可靠性。这些技术使该产品可以提供五年保修。每512GB容量670p的写入耐久度等级为185TBW，但出厂时的预留空间仅为7，也证明了其出色的垃圾回收策略和算法经验。
　　目前，Intel670pSSD已经上架电商平台，不过我们看了一下，还处于预售状态，相信没多久就会大量铺货。