固态硬盘掉速的原因和分析

现在的闪存已经发展到96层3D TLC工艺，固态硬盘的成本也日益下降，现在的新电脑都会配置一块固态硬盘提升电脑的运行效率。但无论固态硬盘的成本降到多低，固态硬盘始终有一个让人糟心的问题：掉速。

为什么固态硬盘发展到现在掉速问题依然无法解决？是否有方法避免降速问题产生？这一次我们就来说说这个问题。

目前绝大多数固态硬盘的掉速问题主要出现在两个情况：1.一次性写入较大文件，SLC缓存用完引发降速、2. 长时间使用后，容量不足引发降速。

我们先来看看第一种：一次性写入较大文件，SLC缓存用完引发的降速。

之所以会出现这种降速，是因为目前的固态硬盘都在使用SLC缓存功能。早期固态硬盘刚刚诞生时，都是采用SLC颗粒，这种颗粒拥有较高的寿命和较高的读写速度，但成本较高很难做到更大的容量。

硬盘厂商为了追求更低的成本和更高的容量，就开始研发存储更多数据的颗粒，之后MLC颗粒和TLC颗粒相继诞生，而现在的主流固态硬盘的存储颗粒都是TLC颗粒。

容量提升了，成本也降低了，这看似是个双赢的局面，但这一波提升并不是完全没有副作用的。由于存储颗粒内部的cell单元保存的电荷位越来越多，导致内部电位增加，控制变得更为复杂，导致颗粒的写入性能大幅下滑。

为了应对读写性能下降的问题，厂商们推出了“SLC缓存技术”，这种技术能够利用固态硬盘剩余的空间，通过多个TLC存储单元来模拟SLC存储方式来达到加速的功能。不过“SLC缓存技术”的大小是有限制的，一旦超过SLC缓存设定值，就会立马降低至低速的TLC直写模式。

就像这款硬盘，他的SLC缓存容量为22G，写入30G的数据，前22G左右的数据很快就能完成，但后面部分就发生大幅度下滑。

不过这个下滑幅度也有所不同，根据不同硬盘颗粒及主控的好坏，最后降速之后的速度也可以分为三六九等。

由东芝存储改名而来的新存储品牌铠侠，铠侠旗下的RD10固态硬盘，即便拥有42G的超大高速SLC缓存，在遇到SLC缓存用完后，也依然还有高达1500M/s的写入速度。虽说客观上存在降速问题，但不会对实际使用产生任何影响，1500M/s的速度依然能保持流畅的读写体验，使用中很难感知到降速问题的存在。

第二种：硬盘剩余空间不足 引发降速

这种降速问题，是消费者意识到硬盘存在降速问题的主要原因。在第一种降速情况中，我们知道固态硬盘都会使用“SLC缓存”技术，这种技术会以一比三的比例占据硬盘剩余空间来组建SLC缓存，如果你要写入10G文件，那么SLC缓存就需要占据30G的空间。

所以，当硬盘剩余空间不足后，就没有足够的空间用于组件SLC缓存，硬盘只能以低速进行读写，这个时候硬盘降速就会给使用体验持续造成严重影响，尤其是那些缓外速度较低的低劣硬盘，长时间使用，随着硬盘空间变小，掉速问题产生的副作用就变得越发明显。

不过，硬盘因容量不足产生的掉速问题并不是不能解决，就像RD10一样，给硬盘增加额外DRAM缓存或者让预留更多的额外存储空间用于组件SLC缓存，这样就能让固态硬盘在容量耗尽的情况下也能保持高速读写状态。

可这种“堆料”方法势必会给厂家增加额外成本。所以在低价低档次的固态硬盘中，并不会选择这么做，保持低价，让消费者在购买硬盘短时间内感觉到速度提升就够了。

这也是为什么掉速问题集中在低价固态硬盘中，而主流或者高端固态硬盘在日常使用中很难感知到掉速问题。

客观来说，固态硬盘只要会采用低速TLC颗粒或者速度更低的QLC、PLC，降速问题就不可避免的。但降速是有个阈值，达到某一状态，才会发生显著降速，让这个降速阈值高于日常使用场景的阈值就可以一定程度上避免固态硬盘在使用中会感知到硬盘降速的存在。

但碍于成本，定位考虑，并不是所有的固态硬盘厂商都会愿意采用优质颗粒、配备额外缓存，而对于我们普通消费者来说，选择容量更大，品质更好的硬盘就能一定程度上避免硬盘降速问题。