藍(lán)色
盡管SSD沒(méi)有HDD的機(jī)械部分,理論上的可靠性應(yīng)該更高,但一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是:HDD廠商僅剩下4家,而SSD廠商則多達(dá)數(shù)十家,SSD的品質(zhì)控制高低不一,這就給SSD的使用埋下了潛在的隱患。
近兩年來(lái),SSD固態(tài)硬盤憑借其超高的讀寫(xiě)速度頗受廣大玩家的青睞,它可以大幅提升電腦的性能,啟動(dòng)速度更是飛快。不過(guò),如日中天的SSD并非我們想象中的那樣完美,它在使用過(guò)程中慢慢暴露出來(lái)的各種問(wèn)題,無(wú)疑也令很多用戶束手無(wú)策,甚至付出慘重的代價(jià)。
電腦數(shù)據(jù)寫(xiě)入SSD的流程圖(讀取數(shù)據(jù)的流程則反之)
為何SSD故障頻發(fā)?要解釋這個(gè)問(wèn)題,我們不妨先來(lái)看看一段數(shù)據(jù)從電腦寫(xiě)入SSD的具體過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),寫(xiě)入過(guò)程需要經(jīng)過(guò)9個(gè)核心部件,其中SSD部分就足足占了4個(gè);而且,SSD部分的4個(gè)核心部件全部居于末端,若是其中任一環(huán)節(jié)出問(wèn)題,則拷貝指令或操作系統(tǒng)運(yùn)作就無(wú)法正常運(yùn)行。值得注意的是,相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤,SSD恢復(fù)數(shù)據(jù)的難度更大。
正如我們所知道的那樣,傳統(tǒng)機(jī)械硬盤由于日積月累的讀寫(xiě)損耗,最終會(huì)形成引導(dǎo)區(qū)邏輯錯(cuò)誤、壞道等一系列問(wèn)題,數(shù)據(jù)讀寫(xiě)困難、硬盤無(wú)法識(shí)別等問(wèn)題則會(huì)不斷困擾著用戶。如今,SSD的故障就不簡(jiǎn)單是壞道的問(wèn)題了,很多我們不曾關(guān)注的技術(shù)點(diǎn)就很可能導(dǎo)致SSD出現(xiàn)各種似曾相識(shí)或從未謀面的意外現(xiàn)象。接下來(lái),針對(duì)這些有關(guān)SSD的“鬧心”事,我們?cè)贋槟鹨贿M(jìn)行介紹。
SSD容易壞嗎?
盡管SSD沒(méi)有HDD的機(jī)械部分,理論上的可靠性應(yīng)該更高,但一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是:HDD廠商僅剩下4家,而SSD廠商則多達(dá)數(shù)十家,SSD的品質(zhì)控制高低不一,這就給SSD的使用埋下了潛在的隱患。從一些機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,SSD的故障率并不比HDD低。而追溯SSD損壞的原因,除了人為暴力拆解、運(yùn)行中接觸靜電以外,故障點(diǎn)主要就集中在閃存、固件這兩大部分,并且還與寫(xiě)入數(shù)據(jù)有直接關(guān)系。
毫無(wú)疑問(wèn),主控或者固件的設(shè)計(jì)缺陷,會(huì)導(dǎo)致某部分閃存被重點(diǎn)反復(fù)擦寫(xiě),將閃存的P/E使用壽命揮霍殆盡,從而導(dǎo)致SSD產(chǎn)生故障。可見(jiàn),即便是選用高品質(zhì)閃存,也可能由于搭配不當(dāng)或固件問(wèn)題導(dǎo)致SSD損壞,當(dāng)然,低品質(zhì)的閃存自然不會(huì)對(duì)提高SSD的整體壽命起到積極的作用。
目前,閃存主要分為三種類型,SLC無(wú)疑是最貴的,僅用在企業(yè)級(jí)SSD;MLC是目前主流的閃存,涵蓋大部分消費(fèi)級(jí)SSD;TLC目前僅兩款SSD采用,其成本較之MLC便宜20%多,它更多的是應(yīng)用在優(yōu)盤和閃存卡。畢竟一分錢一分貨,想要穩(wěn)定可靠肯定對(duì)應(yīng)著更多的付出,不過(guò),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,TLC閃存的壽命也有了較大的提升,至少它不像以前那樣“脆弱”了,近年來(lái)采用TLC的固態(tài)硬盤有點(diǎn)大行其道的意思,對(duì)此,你準(zhǔn)備好了么?
通常來(lái)說(shuō),優(yōu)盤和閃存卡采用的TLC閃存,品質(zhì)級(jí)別不高,P/E壽命在數(shù)百次左右。而應(yīng)用在SSD上的TLC閃存品質(zhì)則更高,一般會(huì)具備1000-2000 P/E壽命,另外,主控廠家還會(huì)通過(guò)增益技術(shù)有效增加TLC閃存的P/E壽命,這無(wú)疑也是一種更適合推廣TLC固態(tài)硬盤的突破口。但仍然需要注意的是,使用TLC閃存的固態(tài)硬盤其故障率較之采用MLC閃存的固態(tài)硬盤恐怕要高一個(gè)等級(jí),隨之而來(lái)的將是售后期限的縮水。
芯片以次充好
SSD的致命“弱點(diǎn)”在于閃存,主控實(shí)際上為控制閃存的“大腦”,固件則是實(shí)現(xiàn)控制閃存讀寫(xiě)操作的程序,它們都是圍繞閃存來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。一款性能穩(wěn)定,使用可靠的SSD,它選用的必然是高品質(zhì)閃存,其主控和固件也均能匹配、兼容該閃存。閃存是SSD的存儲(chǔ)載體,占據(jù)了固態(tài)硬盤80%以上成本。很自然的,閃存成為偷工減料、動(dòng)手腳的主要去處。
閃存芯片大體上分為原廠閃存、品牌閃存、黑片、白片等共計(jì)四個(gè)規(guī)格。需要提及的是,品牌閃存實(shí)際上很容易和白片混淆,包括金士頓、威剛、BIWIN等廠家被不明真相用戶誤認(rèn)為是白片,實(shí)際上它們都建有“晶圓、顆粒切割、封裝、測(cè)試”工廠,其閃存品質(zhì)較之白片要高得多。
對(duì)于原廠閃存和品牌閃存,它們的生產(chǎn)制造成本大同小異,真正的差異在測(cè)試成本上。別小看了測(cè)試環(huán)節(jié),它包括了測(cè)試設(shè)備、測(cè)試工序、測(cè)試要求等多項(xiàng)投入。換言之,測(cè)試這活兒并不是任何廠家都能做得好的,良品率低的工廠,其白片、黑片流出的數(shù)量就會(huì)較多。而采用白片和黑片的SSD,其閃存顆粒已存在壞塊,或者本身P/E壽命較短,使用沒(méi)多久將形成壞塊,極易誘發(fā)掉盤、藍(lán)屏等最嚴(yán)重的問(wèn)題。
無(wú)利不起早,假冒、偽劣SSD早已在淘寶、賣場(chǎng)橫行于市,山寨廠商大量采用黑片和白片早已不是什么不可告人的秘密。目前,主要的原廠閃存有三星、美光/英特爾、東芝/閃迪;品牌閃存則有金士頓、威剛、BIWIN,建議讀者么在選購(gòu)SSD的時(shí)候,盡量購(gòu)買大品牌或者自身生產(chǎn)閃存芯片的廠家所出品的SSD。
SSD也會(huì)越用越慢?
新買的SSD,前后三個(gè)月體驗(yàn)感受截然相反
和所有存儲(chǔ)設(shè)備一樣,隨著讀寫(xiě)次數(shù)和使用時(shí)間的增長(zhǎng),SSD也會(huì)面臨性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。我們經(jīng)常聽(tīng)到類似這樣的抱怨:剛配了一臺(tái)高端電腦(Intel i7 5960K+32GB內(nèi)存+nVidia GTX980+X99主板+SSD固態(tài)硬盤),新裝系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)間僅10秒出頭,但3個(gè)月后,電腦似乎越用越慢,開(kāi)機(jī)時(shí)間甚至都要幾十秒左右。這樣的情況不勝枚舉,通常來(lái)說(shuō)這種問(wèn)題都是SSD造成的。
深入淺出的(硬盤)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)原理
SSD剛買回來(lái),使用的時(shí)間短,數(shù)據(jù)量少,可用容量空間大,主控制器無(wú)需頻繁的進(jìn)行垃圾回收,可以將運(yùn)算能力集中處理數(shù)據(jù)傳輸,這樣的SSD讀寫(xiě)速度當(dāng)然快。那么,對(duì)于那些使用了一段時(shí)間的SSD,廠商是如何解決處理的呢?首先,硬盤優(yōu)化需要操作系統(tǒng)的配合,例如Windows 7/8/10所具有的特殊“垃圾回收機(jī)制”--TRIM。其次,SSD廠家與之配合,設(shè)計(jì)出獨(dú)特的算法,告訴主控什么數(shù)據(jù)是無(wú)效的,然后根據(jù)這套算法進(jìn)行回收無(wú)效數(shù)據(jù)。
盡管目前主流的操作系統(tǒng)都可支持TRIM功能,但不同主控的“垃圾回收機(jī)制”也各不相同,它們的執(zhí)行效率有高低,這就是為何有些SSD長(zhǎng)期使用后性能變差的原因之一。品質(zhì)無(wú)疑是與成本是息息相關(guān)的,晶體管/核心數(shù)量多的主控,其運(yùn)算能力相對(duì)更高,可以將空閑的運(yùn)算能力分配執(zhí)行“垃圾回收機(jī)制”,以盡可能降低后者對(duì)讀寫(xiě)速度的影響。此外,知名的主控廠家,其“垃圾回收機(jī)制”的算法更成熟,執(zhí)行效率也更高。當(dāng)然,對(duì)于大部分入門級(jí)SSD,用戶需要養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣,少折騰SSD,盡可能將其作為系統(tǒng)盤,避免作為下載盤使用。
SSD數(shù)據(jù)難以恢復(fù)
誰(shuí)也不希望自己重要的數(shù)據(jù)莫名其妙地就丟失了,但對(duì)于硬盤產(chǎn)品來(lái)說(shuō),無(wú)論是傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤,還是現(xiàn)在的高速固態(tài)硬盤,由于種種原因造成數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象依然不可避免。硬盤壞了,盡可能地恢復(fù)數(shù)據(jù)自然成了首要問(wèn)題。在機(jī)械硬盤時(shí)代,只要肯花錢,天無(wú)絕人之路,總能有辦法恢復(fù)出一些數(shù)據(jù)的。但是到了SSD時(shí)代,數(shù)據(jù)恢復(fù)可就成了有錢也未必能做到的事情,倒不是通貨膨脹貨幣貶值了,而是鑒于SSD的特殊結(jié)構(gòu),導(dǎo)致它難以恢復(fù)數(shù)據(jù)。
SSD的工作原理并不算復(fù)雜,它采用閃存陣列,類似RAID5磁盤陣列,由主控芯片將數(shù)據(jù)分配給具體數(shù)量的閃存芯片進(jìn)行讀寫(xiě)操作,同時(shí),還會(huì)加入一些糾錯(cuò)碼,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)然,所謂的磁盤陣列只是一種比喻,它在功能上其實(shí)沒(méi)有達(dá)到RAID5的效果,如果一個(gè)閃存顆粒損壞,則剩余數(shù)據(jù)完全無(wú)法恢復(fù)。
那SSD壞了,數(shù)據(jù)恢復(fù)就一點(diǎn)希望都沒(méi)有?這么說(shuō)似乎又有點(diǎn)絕對(duì)。事實(shí)上,SSD只是在一部分閃存出現(xiàn)壞塊時(shí)能恢復(fù)一下數(shù)據(jù),具體的表現(xiàn)就是少量的出現(xiàn)壞塊時(shí),還不至于會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成致命影響;但壞塊多了之后就解決不了。對(duì)此,SSD廠商均提供了一些工具軟件讓用戶能隨時(shí)查看SSD的健康狀況,當(dāng)發(fā)先有壞塊出現(xiàn)時(shí),則一定要立即備份重要數(shù)據(jù)。在這里,我們也由衷地建議那些使用SSD的讀者,一定要做到周期性地備份數(shù)據(jù),不怕一萬(wàn),就怕萬(wàn)一,畢竟數(shù)據(jù)是無(wú)價(jià)的。
不可忽視的固件問(wèn)題
前不久,俄羅斯著名的殺毒軟件公司卡巴斯基曝光了國(guó)外情報(bào)機(jī)構(gòu)在硬盤固件中植入間諜程序的事件,這其中就涉及到了SSD。既然說(shuō)到固件,我們不妨在這里簡(jiǎn)單介紹一下,固件是固化在機(jī)械硬盤或固態(tài)硬盤中的軟件,集成驅(qū)動(dòng)、算法、糾錯(cuò)機(jī)制等程序。如果SSD的固件出了問(wèn)題,那么這塊SSD基本上就算是癱瘓了。
通常情況下,固件出現(xiàn)問(wèn)題大致可鎖定在兩個(gè)方面:一是固件的編程人員在設(shè)計(jì)時(shí)遺漏的問(wèn)題,因此固件要盡可能在測(cè)試階段查出問(wèn)題,或通過(guò)固件更新進(jìn)行解決;二是固件執(zhí)行的硬件本身--即主控(制器)出現(xiàn)故障,當(dāng)然,主控屬于高精密器件,理論上不容易損壞。但需要注意的是,由于主控芯片的散熱不良或某些設(shè)計(jì)上的缺陷造成芯片高溫,也可能導(dǎo)致主控虛焊從而使SSD出現(xiàn)故障突然“死亡”,這一般不會(huì)有任何征兆,也許正在你使用過(guò)程中就會(huì)發(fā)生,著實(shí)令人猝不及防。
SSD從生產(chǎn)到零售終端并非一蹴而就,它生產(chǎn)為最終成品之后,需要進(jìn)行兼容、穩(wěn)定性、疲勞等多項(xiàng)測(cè)試,甚至還要與上百塊對(duì)應(yīng)接口的不同主板進(jìn)行兼容性測(cè)試。廠家每次將數(shù)以百計(jì)的SSD,放在測(cè)試區(qū)域進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試,以發(fā)現(xiàn)固件是否匹配主控、閃存、緩存等等在工廠環(huán)節(jié)需要解決問(wèn)題。
和主板的BIOS一樣,SSD的固件專門存放在EEPROM或者閃存里面,若EEPROM的工藝精密程度不高,閃存品質(zhì)低劣,則存在一定丟失固件的概率。固件門的根源在于廠家當(dāng)時(shí)沒(méi)有將SSD進(jìn)行長(zhǎng)久的兼容性、穩(wěn)定性測(cè)試,導(dǎo)致SSD出現(xiàn)的問(wèn)題都讓用戶去感受、發(fā)現(xiàn)。當(dāng)然,SSD出現(xiàn)故障也有一定的“運(yùn)氣”成分,由于使用環(huán)境的差異,用戶遇到EPPROM芯片、偽劣閃存芯片,丟失固件的情況可能會(huì)千差萬(wàn)別,且故障出現(xiàn)的時(shí)機(jī)也不盡相同。對(duì)于最新上市的SSD,建議讀者先觀望一段時(shí)間再去購(gòu)買。
藍(lán)屏拒進(jìn)系統(tǒng)
多數(shù)情形下,“藍(lán)屏”現(xiàn)象多與劣質(zhì)、假冒內(nèi)存聯(lián)系在一起,但是發(fā)生在SSD身上,你一定會(huì)覺(jué)得有點(diǎn)匪夷所思。其實(shí)不難理解,SSD配備的閃存恰恰和內(nèi)存的半導(dǎo)體有著千絲萬(wàn)縷的親緣關(guān)系?!八{(lán)屏”現(xiàn)象和“固件門”看似同屬一脈,針對(duì)這類問(wèn)題,主控廠家可以通過(guò)修正固件來(lái)解決藍(lán)屏問(wèn)題,而無(wú)法修復(fù)的可能性也并不排除。
在SSD發(fā)展早期,各個(gè)廠商摸著石頭過(guò)河,在固件設(shè)定上往往偏重理論值,未能與用戶多變、多樣化的使用環(huán)境結(jié)合。很多大廠或多或少都出現(xiàn)過(guò)類似的問(wèn)題,我們所熟知的SandForce和JMicron均在其列,就連Intel和美光SSD也未能幸免,只是早期各家SSD的銷量都不大,某些藍(lán)屏門得以大事化小,不為眾人所知而已。而SSD銷量逐漸攀升后,當(dāng)時(shí)銷量最大的SandForce SF-2000系列主控則成了被槍打的出頭鳥(niǎo)。
SSD為何藍(lán)屏,主要來(lái)自固件或者閃存問(wèn)題。其中,固件問(wèn)題一般是指SSD內(nèi)部出錯(cuò)量過(guò)大,使得SSD的糾錯(cuò)機(jī)制無(wú)法糾正導(dǎo)致寫(xiě)入或者讀取數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行下去。而對(duì)于閃存的質(zhì)量問(wèn)題就比較好理解了,由于長(zhǎng)時(shí)間讀寫(xiě)或者遇到某些意外事件,閃存會(huì)出現(xiàn)壞塊,導(dǎo)致主控?zé)o法根據(jù)算法寫(xiě)入或者讀取該閃存的數(shù)據(jù)。
如果說(shuō)早期基于SandForce SF-2000系列主控的SSD藍(lán)屏,和它自身固件有直接關(guān)系,可通過(guò)升級(jí)固件解決藍(lán)屏問(wèn)題;到了后期,SF-2000系列主控則更多和劣質(zhì)閃存聯(lián)系在一起,山寨廠商為了搶奪市場(chǎng),使用白片以及黑片與之搭配,不但SSD的性能嚴(yán)重下降,還伴隨著諸如掉速、兼容性、系統(tǒng)不識(shí)別、藍(lán)屏等問(wèn)題。
和目前內(nèi)存、硬盤廠家較為集中不同,SSD主控和閃存芯片系出多門,光主控和閃存的搭配方案就多達(dá)數(shù)十種,其中自然會(huì)涉及到復(fù)雜的兼容性、可靠性問(wèn)題。尤其是當(dāng)主控搭配了劣質(zhì)閃存,其算法分配數(shù)據(jù)寫(xiě)入、讀取都無(wú)法做到盡善盡美地匹配,一旦閃存出現(xiàn)壞塊,其后果不言而喻。
保修期限暗藏玄機(jī)
對(duì)于SSD廠商來(lái)說(shuō),售后時(shí)間越短,它們向保修服務(wù)補(bǔ)貼的支出就越少。比如SSD保修從5年縮短到3年之時(shí),仍在固守5年保修政策的SSD廠家,它們制定苛刻的售后條款變相安撫代理,減少他們?cè)谑酆蟊P薜闹С?。尤其是各?jí)代理背負(fù)的恰是返修最高的最后1-2年,如何讓售后往里面少貼錢成了當(dāng)務(wù)之急。于是,各種苛刻的售后條款被提出來(lái):比如,若SSD的表面標(biāo)簽帖紙上寫(xiě)有字跡或局部磨損,就會(huì)對(duì)該產(chǎn)品不予質(zhì)保。而SSD在安裝進(jìn)入機(jī)箱時(shí),偶有磕碰在所難免。如此苛刻的售后條款,本質(zhì)上是SSD廠家對(duì)利潤(rùn)的追逐。
出現(xiàn)保修門的特定時(shí)期:
1、某一SSD廠家率先縮短售后年限,固守的SSD廠家為了安撫旗下各級(jí)代理制定苛刻條款。
2、SSD廠家的產(chǎn)品返修率奇高,廠家和各級(jí)代理不堪重負(fù),遂制定苛刻條款限制返修數(shù)量。
3、某款低價(jià)的普及型SSD,其利潤(rùn)低、銷量大、返修率高,廠家、代理難以支撐3年甚至2年保修服務(wù),遂壓縮保修年限。
小結(jié)
目前,SSD的保修售后期限已有向兩年靠攏的趨勢(shì),隨著采用TLC閃存的SSD大規(guī)模上市,二三線品牌掀起SSD價(jià)格戰(zhàn),SSD質(zhì)保售后期限或許會(huì)出現(xiàn)只有一年的可能性。要知道,在機(jī)械硬盤陣營(yíng)中,希捷和東芝早已將3年保修售后降為2年。可以想見(jiàn),當(dāng)SSD價(jià)格每況愈下,硬盤廠家、代理利潤(rùn)攤薄,對(duì)保修、售后期限的進(jìn)一步壓縮并不會(huì)讓人感到意外。
較之傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤,SSD似乎更為嬌貴一些,作為普通消費(fèi)者,一般無(wú)法拆解SSD,同時(shí)又欠缺識(shí)別主控和閃存的能力,那么,如何去選購(gòu)一款稱心的SSD呢?就本文所歸納的要點(diǎn)來(lái)看,SSD的核心就在于:主控、閃存、固件三大要素。自然而然,選購(gòu)SSD,其實(shí)選的就是這三樣?xùn)|西。
SSD的主控本質(zhì)是一顆處理器,主要有ARM、RISC兩種架構(gòu),整體制造工藝處于55nm水平。既然是處理器,考驗(yàn)的自然是它的運(yùn)算能力。它的晶體管、核心數(shù)量越多,運(yùn)算能力越強(qiáng)。關(guān)于閃存,本文講到原廠/品牌閃存、白片、黑片,所幸閃存晶圓工廠就五家,比較好分辨。目前原廠閃存有三星、美光/英特爾、東芝/閃迪,品牌閃存有金士頓、威剛、BIWIN,建議讀者在選購(gòu)SSD的時(shí)候,購(gòu)買大品牌或者生產(chǎn)閃存芯片的廠商所出品的SSD。
主控、閃存至少還有一個(gè)實(shí)物,固件是個(gè)完全看不見(jiàn)、摸不著的虛擬語(yǔ)言。固件更多的是和穩(wěn)定、可靠聯(lián)系在一起。對(duì)于新上市的SSD,建議讀者觀望一段時(shí)間,等“問(wèn)題”暴露充分,固件成熟之后再考慮購(gòu)買。當(dāng)然,若是手中的SSD表現(xiàn)比較穩(wěn)定,也不用刻意追新,請(qǐng)把握好升級(jí)固件的沖動(dòng)。□