什麼是 SLC 緩存？

與幾年前相比，現代 SSD 的每美元 GB 比率要好得多。當 SSD 首次投放市場時，它們的容量通常在 64GB 或 128GB 範圍內。它們也比數 TB 的 HDD 更貴。多年來，人們一直認為，如果您想要大量存儲空間並且不想支付高價，您就需要一個 HDD，並且不得不接受較低的性能。

不過，現在情況有所不同。是的，SSD 的每 GB 價格仍然比 HDD 貴，但價格更接近。2TB SSD 目前是 SSD 的定價最佳點。2TB SSD 的價格大約是 2TB HDD 的兩倍。現在，您可以以額外成本獲得更顯著的性能優勢。

如果您想要很多 TB 的存儲空間，這仍然是事實。例如，如果您想要一個大型 RAID 陣列，購買 HDD 會更便宜。但假設您只處理日常家庭用戶級別的計算機存儲。在這種情況下，一個 1 TB 或 2 TB 的 SSD 就足夠了，而且不會破產。

價格是怎麼降下來的？

那麼改變了什麼？是什麼使價格下降到合理水平？首先，技術已經完全成熟。隨著時間的推移，製造這些東西會變得更便宜。不過，一些技術突破和創新真正改變了遊戲規則。3D VNAND 通過允許存儲單元彼此堆疊而不是在單個平面上越來越緊密地擠壓在一起，從而顯著提高了存儲密度。這與多層停車場允許更多汽車停在與平面停車場相同的區域沒有什麼不同。

現代SSD現在普遍使用TLC閃存。TLC代表Triple-Level Cell，意思是每個存儲單元可以存儲三個數據位。與早期 SSD 中的單層單元 (SLC) 存儲器相比，這使相同數量的存儲單元的數據存儲容量增加了三倍。

這三個變化解釋了 SSD 價格上漲的大部分原因。然而，也有許多其他的發展。問題是，TLC 有一些非常重要的警告。

TLC 有什麼問題？

將多位數據放入單個存儲單元的問題是寫入數據要復雜得多。這會減慢該過程。這是一個問題，因為 SSD 應該很快。他們一直在推動新一代標準將帶寬加倍和加倍，以實現更快的存儲速度。

雖然您仍然可以在最新的 PCIe 5 SSD 上以驚人的 16GB 的速度從 TLC 讀取數據，但您絕對不能那麼快地寫入它們。事實上，TLC 寫入速度通常在 2000MB 左右。這仍然比 HDD 快得多，但比 PCIe 3 SSD 慢。

注意：TLC 不是唯一使用的閃存類型。四級單元 (QLC) SSD 的數量相對較少，五級單元 (PLC) SSD 的開發正在取得進展，每個單元的數據分別為 4 位和 5 位。QLC 內存的寫入速度目前約為 350MB，低於 HDD。

進入SLC緩存

SSD 製造商開發了 SLC 緩存來解決這些大大降低的寫入速度。這是將數據寫入超高速 SLC 閃存的簡單技巧。然後在後台盡快將數據複製到較慢的 TLC 閃存。只要有 SLC 緩存空間可寫入，這就可以實現 SSD 宣傳的快速寫入速度。在大多數情況下這不是問題，但如果您一次進行大量寫入操作，則可能會出現問題。例如，恢復或寫入備份通常涉及寫入大部分驅動器。

SLC 緩存通常分為兩個不同的部分：靜態 SLC 緩存和動態偽 SLC 緩存。靜態緩存通常很小，即使在 2TB 的大型驅動器上也小於 10GB。靜態緩存始終可用，即使驅動器幾乎已滿。顧名思義，動態緩存的大小根據驅動器上的剩餘空間而變化。

更大的 SSD 具有更大的偽 SLC 緩存，並且可以在峰值速度下進行更大的寫入。請務必注意，動態緩存大小基於剩餘可用空間，而不是總驅動器容量。當驅動器被填滿時，動態高速緩存大小會減小。許多 SSD 分配大約三分之一的可用空間用作動態 SLC 緩存。在 2TB 驅動器上，這可能約為 600GB。

SSD 控制器選擇將傳入數據寫入 SLC 緩存，因為它速度很快。這很重要，因為數據可以比寫入速度慢得多的 TLC 閃存更快地提供給 SSD。當 SSD 閒置時，控制器會以較慢的寫入速度將數據複製到 TLC 內存。這將以更節省空間的方式存儲數據，並再次釋放 SLC 緩存以接受更多的高速寫入操作。只要 SLC 緩存中有空間，SSD 就可以以其宣傳的峰值速度運行。一旦緩存已滿，驅動器就必須減速，這就是為什麼擁有一個大的 SLC 緩存是有用的。

潛在的未來

目前沒有 SSD 使用它，但 MLC 緩存也有一個潛在的用例。MLC 代表多級單元，這是一種命名不佳的方法，用於在一個單元中存儲兩位數據而不是一個或三個。這比 SLC 慢，但比 TLC 快。雖然 SLC 緩存提供了 MLC 無法比擬的驚人速度，但 MLC 將提供兩倍的緩存大小。

從理論上講，這將是一個很好的中間地帶，允許在 SLC 緩存被消耗之前達到峰值 SLC 緩存速度。如果仍需要寫入更多數據，則將其放入 MLC 緩存。這仍然比直接寫入 TLC 或 QLC 內存更快，但可能涉及更複雜的邏輯。

雖然 TLC 速度相對較快，但這並不是必需的。隨著 QLC 和 PLC SSD 變得越來越普遍，它們將進一步降低寫入速度。二級 MLC 緩存可能是技術發展的一種方式來緩解這種情況。

結論

SLC 緩存是一種在 SSD 上進行寫入緩存的巧妙方法。它允許高速寫入數百 GB 的閃存，名義上無法以該速度寫入。寫入緩存的數據會盡快刷新到 TLC 或 QLC 閃存，以釋放緩存以實現峰值傳輸速度。

SLC 緩存的數量取決於驅動器上的剩餘可用空間。這意味著與較小的 SSD 或更接近容量的 SSD 相比，更大和更空的驅動器可以以峰值速度寫入更多數據。你怎麼認為？請在下面的評論中告訴我們。