SSD新正規化｜“真香”定律又開始發揮作用了

　　 1 QLC已非昔日吳下阿蒙

　　現在，如果只給您一個參數列，您能判斷一款SSD採用的是TLC還是QLC的快閃記憶體嗎？

　　您可能會說，懸，因為引數可能是虛標的啊。

　　呃，先不說引數虛高的問題，疑似低標的情況您見過嗎？以前我還能透過TBW來大致估計是啥介質，但後來我發現有些TLC SSD的TBW標的比QLC的還要低。畢竟TBW代表的是保修政策和產品定位，而不一定是真實的實力（P/E、OP等），廠家為了降低產品的售價，或者拉開跟其他產品線的檔次，故意降低保修承諾合情合理。至於有沒有可能標稱較低的TBW是為了方便將來悄悄地混賣QLC版本，更沒法討論了。

　　那麼，讓您看測試資料呢？CrystalDiskMark、HD Tune Pro這種常見的測試軟體。

　　有些人的答案可能是能。但如果真的把這幾個軟體的測試結果隱去產品型號擺在面前的話，說實話，答案是：不能。因為，由於有SLC Cache的加持，尤其是Cache容量大的情況下，快餐測試是很難看到最底層的介質效能差別的。

　　譬如去年上市的某一款SSD，在明知採用QLC介質的情況下，在HD Tune Pro裡將檔案長度設為200GB，居然，持續的寫入速度足夠吊打多數的TLC SSD。那就隨手給這個盤裡拷進去一百多GB檔案再測，呃，還是沒探到它的底線。有技術常識的人這時候就應該懷疑這個盤可能採取了全盤模擬SLC的策略。

　　當然，我要找到它的底線並非難事，換個測試軟體就行。如果您非要我用HD Tune Pro這樣的常用軟體來挑戰它，我只能再多拷些資料進去試試，譬如300GB。但這個時間成本可就有點兒高，假設這些資料全部從HDD上拷過去，那少說半小時到一小時的時間就沒了，更長時間也不意外，中間應該去吃頓飯的。或者，在電腦前守著，在SSD上原地複製。

　　這前期準備工作的時間成本，怎麼有了我們測企業級SSD時的感覺？說好的快餐測試呢？

　　重點是，真實使用中，有多少人會連續往消費類SSD寫入100GB資料？恐怕只有偶爾“搬家”的時候這樣幹吧。

　　至於為什麼要準備300GB甚至更多的資料，因為那個盤是2TB的，如果真的是全盤SLC，那四分之一也得500GB啊。其實我也不確定先填300GB夠不夠，有機會重來的時候再說了。

　　順便說一下，這款2TB SSD，現在，2022年8月，在電商平臺上的價格已經低於1000元人民幣。

　　真香……

　　 2 QLC SSD市場規模走到爆發點

　　先看下圖一組IDC今年的預測，2022年開始，到2023年，QLC SSD在消費市場的份額將連續倍增。2022年預計佔有20%的市場份額，2023年達到40%，到了2024年，那就是過半壁江山了。此前一直低調的QLC SSD轉眼就要成為主流，這可不是廠商強迫使用者進行過渡（畢竟沒人停產TLC產品啊），而是源自於實打實的技術進步和需求匹配。　　

　　回顧一下歷史，首批QLC SSD進入消費市場是在2018年，如Intel 660p和三星860 QVO，分別是M.2 NVMe和2.5英寸SA他的代表。當時市場對它們的評價是價格不夠便宜，與自家的TLC產品拉不開差距，如果考慮到品牌溢價的問題，它們甚至比一些二線品牌的TLC產品貴。其次是緩外效能確實不夠理想，其中包括Cache策略（容量）的問題，也包括早期介質最佳化的問題。再一個問題就是耐久度，當初盛傳QLC的P/E只有TLC的十分之一或更低，也就是幾百次甚至只有幾十次的水平——從最壞的情況角度假設，這也太嚇人了，畢竟資料即使不是無價的，也沒有必要擔驚受怕啊。

　　回想TLC SSD在2012年進入市場的時候，面對的問題和輿論是類似的，當時宣稱非MLC不看的也大有人在。但實際上，到了PCIe 4.0時代，MLC SSD就後繼無人了。由於恰逢3D NAND生產工藝和NVMe主控普及，到2016年後，主流TLC SSD的效能完全可以吊打平面NAND時代的巔峰MLC SSD，MLC介質的3D堆疊之路發展到64層後，就此淡出。時至今日，TLC/QLC介質已經堆疊到23x層了啊。

　　歷史是螺旋上升的，類似醜小鴨變白天鵝的故事發生在QLC SSD身上，不必意外，就是時候到了。

　　 3 QLC，憑什麼？

　　現在是QLC進入市場的第四年，QLC SSD的效能未必能達到吊打幾年前TLC旗艦的程度，不過倒也足以跟中檔價位的TLC SSD匹敵。這個事實已經可以用測試來證明。

　　隨著時間的推移，大家對QLC耐久度方面的歧視有所改善。QLC在效能和耐久度方面的根本性困難是電壓狀態多達16個，分的很細，正確地讀取或建立指定的狀態難度更大了。一旦錯誤太多，對應的單元就不能繼續使用。但錯誤率是可以透過ECC等糾錯手段降低的，隨著控制器效能的增強，糾錯能力也有機會提升，相應的也就降低了對介質磨損的要求，變相提升耐久度。　　

　　其次，NAND Flash生產商早期的預判可能偏保守，隨著時間推移，行業內對QLC的P/E標定已經普遍提升到1000次的級別，與TLC初入市場之時的預期處於相當的數量級。

　　其三，隨著QLC在企業級、資料中心市場獲得批次應用，其效能和耐久度方面的形象是有所提升的。以上三條是層進的關係，其中也包含了許多介質以外的因素影響，具體的細節我們安排在未來的文章中詳細展開。

　　俗話說，一白遮百醜，對於SSD，那就是容量可以解決很多問題，畢竟它的天職是儲存——還有什麼比儲存容量更重要的呢？對於效能，大家都知道，入門容量的SSD肯定效能不佳，因為介質有限，通道數量就有限，不論是吞吐量還是併發能力都不甚理想。對於TLC SSD，入門容量是240/256GB，效能不高也就罷了，還很容易出現滿盤掉速的問題。除了垃圾回收演算法的原因，主因就是空閒容量緊張後，SLC Cache的容量偏小。QLC SSD的起始容量基本上都達到512GB，長期使用中因為剩餘空間不足而導致掉速的機率相對也會降低。另外，由於初代的QLC SSD的緩外表現實在太難看，現在的大容量QLC SSD在SLC Cache方面確實也“大方”了許多，不論是SLC Cache的最大容量，還是最小容量都比多數TLC SSD大，甚至最小容量比部分TLC SSD的最大容量還要大。這就導致文初的那一幕，如果不刻意安排測試，一般使用或者快餐式測試是無法感知的。

　　簡單說，容量大=預期效能較好是大機率成立。容量大，還可以轉化為壽命的價值，這個無需贅述。

　　 4 QLC SSD的機會在哪裡？

　　當然是價效比！在效能、耐久性滿足需求的前提下，我們就可以看看價效比了。

　　對於OEM市場，整機的使用者選擇容量為256GB的配置時，對儲存子系統的效能不會有任何期待。512GB是比較主流、平衡的配置，這個區間的使用者可能會在意TLC或QLC的區別，如果混用二者，可能會導致客訴。如果整機提供1TB容量機型供選擇，使用者的感受可能是“一步到位，不折騰”。隨著介質密度提升，單die容量正在逐步向512Gb、1Tb發展，256GB SSD的成本差異縮小，效能不足，入門機型的採用512GB的比例會增大，1TB有望成為主流機型的新賣點。

　　對於零售市場，使用者的選擇更為主動和廣泛。1~2TB的容量比較適合體現QLC SSD的優勢。1000元左右，可以買到旗艦效能的、容量1TB的TLC SSD，或者，中檔效能的、2TB的QLC SSD。要效能還是容量呢？當然，我們還可以增加糾結的選項，譬如加幾百元，買2TB的中上游效能的TLC SSD，或者索性省幾百元，買1TB的普通TLC SSD，這種屬於在容量和預期壽命當中的糾結了。

　　與MLC介質的發展之路停滯不同，當前QLC和TLC介質的發展共享同樣的技術紅利，甚至二者的介質是相同的，只是設定為哪種模式的區別。二者的介質成本之比（3:4）會長期穩定，前者的價格做到後者的8折左右是合理的——這個差價似乎並不那麼令人激動。既然TLC全面取代MLC的故事不會在QLC身上重演，QLC SSD的機會在於率先達到某個心理點位（譬如2TB低於1000元）。

　　額外的機會來自於第二盤位，或者叫副盤。隨著PCIe 4.0/5.0平臺在個人電腦系統中的普及，PCH的規格增強，主機板上提供第二個甚至第三個NVMe M.2的配置開始變得普遍。膝上型電腦提供第二個M.2介面相對較早，但通常是優先考慮為2242規格WWAN卡預留，可能只能支援SA他的M.2 SSD。2020年後的膝上型電腦支援第二NVMe盤位的情況逐步增加，遊戲類、工作站定位的機型開始普遍提供2個甚至3個M.2，部分還支援2280規格。對於副盤而言，效能和耐久性通常並不重要，容量才是重點。甚至，由於副盤可能有效能限制（如可能只提供PCIe x2通道，或者顧慮發熱量等），且確定是低寫入量（存放大容量遊戲，存放素材、照片、影片等），從消費心理上，部分使用者可能厭惡為效能和壽命支付額外的成本——這種高度理性的使用者很清楚自己的需求，企業級/資料中心市場中的QLC SSD種子使用者就是如此。

　　反過來，如果在有限的盤位中追求儘可能大的容量，是否QLC甚至未來的PLC會更有優勢呢？答案是肯定的。

　　 結語

　　在PCIe 3.0和4.0平臺共存於市場的當下，SSD的效能、價格檔次被拉開了很寬的距離。這意味著使用者的細分需求可以得到很好的滿足，也給了QLC SSD切入市場的空間。即使要將TLC SSD和QLC SSD對立起來，從田忌賽馬的角度，QLC SSD已經有了成為中馬的資格。藉助大容量的優勢，甚至獲得新一代的控制器的助力，QLC SSD收割中低端TLC SSD的市場份額是順理成章之事，這是陽謀，無關陰謀論。