兼具容量与读写性能的策略：SSD中的模拟缓存如何工作？

      兼具容量与读写性能的策略：SSD中的模拟缓存如何工作？

       缓存是选购SSD时非常重要的参考点，可分为DRAM缓存与模拟SLC缓存两类。DRAM与内存类似，用于SSD存储闪存映射表，提升随机读写性能，但在许多非高端定位SSD中被“简配”掉了，有无DRAM缓存于是成为SSD高端与否主要的分水岭。

    模拟SLC缓存则是当前几乎所有TLC固态都会采用的策略，因为3D堆叠的NAND闪存颗粒在增加容量的同时读写速度受到了影响，因此需要使用一部分容量模拟SLC的1bit存储方式实现快速连续读写，这一部分容量究竟设置为多少是我们需要具体关注的。

     一般采用100GB以内模拟SLC缓存的SSD更适合小文件的连续读写，贴近我们的日常使用场景。优点在于全盘容量使用较多时能够维持满速，例如1T容量的SSD采用100GB模拟SLC，意味着在用户使用容量达到约700GB之前，它都可以对100GB以内的文件进行满速读写。

       一些策略更激进的产品采用了全盘模拟SLC，意味着将一块TLC固态硬盘当做容量三分之一的SLC固态硬盘使用，优点在于支持单次满速读写的容量更大，进行大量大文件连续读写，或是跑分时更占优势。缺点则是在占用完三分之一容量后，等待着用户的就是TLC固态硬盘尴尬的缓外速率，不过最近随着3D堆叠的工艺进步，缓外速率也达到了并非不可接受的水平。

       对于固态硬盘而言，模拟SLC存储空间的调度是相对动态的，当使用者完成一次文件存入后，固态硬盘会自动将模拟SLC存储空间释放出来，也就是将它们放回常规的TLC存储空间中。如果不这么做，就意味着文件将会占据原本三倍的空间，或者说固态硬盘的标定容量将会是TLC存储模式下的三分之一。

  有趣的是，不少存储设备干脆不进行动态的模拟存储空间调度，而是将存储颗粒以类似SLC的模式工作，例如常用于影像设备的CFexpress Type-A卡，这种存储卡不仅性能出众、价格昂贵，而且在容量标定上较为独特，例如80GB、160GB、320GB、640GB等(可以看出它们分别对应了240GB、480GB、960GB、1920GB的三分之一)，搭配这类存储卡采用的PCIe 3.0x1通道接口，能够实现全容量900MB/s左右的读写速率。

   总结一下：有无DRAM是SSD高端与否的分水岭。也有无缓设计的高端SSD存在，但随机读写性能提升带来的体验提升，我们可以认为能够超过节省的那点成本。模拟SLC缓存容量在100GB上下(以总容量1T为例)的SSD更适合多数人日常使用;全盘模拟SLC的SSD适合跑分和专盘专用的使用场景;全盘模拟SLC而不进行调度的策略，则往往出现在影像存储卡等小体积存储设备上。