虽然大家听到存储大量数据大第一反应还是用机械硬盘存，但随着最近固态硬盘的价格大「跳水」，大容量 SSD 已经逐步下探到了一个可以考虑到范畴中。
相对于机械硬盘的机械，固态硬盘中并没有机械臂或者旋转机构，而是类似 U 盘的那样的闪存芯片。因此固态硬盘具有读写数据快，体积轻巧抗震抗物理冲击等多种优点。再加上最近固态硬盘的价格大「跳水」，固态硬盘成为目前装机硬件升级中选择存储的第一选择。
如果你还在考虑要不要选购一块新的固态硬盘，或者已经挑花了眼，那么这篇文章就是为你准备的。
▍什么是固态硬盘
整个固态硬盘中最为重要的就是闪存，也就是我们俗称的 NAND 存储颗粒，数据通过接口进入控制器后就会进入到闪存中储存，和机械硬盘中通过划分磁道以及更小的扇区单元类似，闪存也有自己的存储单元：浮栅晶体管，这种晶体管可以在断电后保存电子，当电子数量高于中间值，即表示为 0 ，高于中间值就是 1，以此实现数据的存储。
而固态硬盘的数据存储就是控制电压从而改变这些浮栅晶体管中的电子量。而最初的固态硬盘中，存储单元只能实现一个单元存储一位信息，这种叫做单阶存储单元（SLC）。这种存储单元的优点在于可以很快的写入和检索数据，性能最佳，耐久度也最高，不过这也使得闪存颗粒中无法高密度集成这样的存储单元，因此也是最贵的闪存颗粒，早期主要用在数据中心和企业等非消费类市场中。而为了解决存储密度的难题，多阶存储单元应运而生，MLC 可以实现每个单元两位的存储，从而实现更高的数据存储密度，当然高密度带来的并非就是存储高耐久性，由于存储原理是控制电压实现单元的电子量变化，加之读写本身造成电子累积会抵消一部分的电压，这导致控制多阶存储单元中所需要电压也越来越高，电子中间值也会造成偏差，数据读取时就会出现无法分辨 0 或者 1 的情况，数据错误也会比采用单阶存储单元要高。因此相比 SLC，MLC 开始的多阶存储单元耐用性要更低，但由于制造成本的降低，对应的价格也要更为便宜。图源：Youtube@Branch EducationTLC 和 QLC 则更为便宜，这种三级乃至四级存储单元可以实现每单元存储三位和四位，对应的就是耐久度更低，存储密度更好也更便宜。而更多的固态硬盘厂商也根据 TLC 和 QLC 的特点，通过主控算法的方式，以「空间」换「时间」 ，通过控制写入、缓存技术来实现多阶存储单元更长的使用寿命。因此，固态硬盘另一个关键零部件就是主控制器，主控制器就像是固态硬盘的「大脑」，其作用包括：调度数据在各闪存芯片上的读写负荷、让所有闪存颗粒的读写擦除损耗平均；数据中转；运行各种算法，这包括错误命令检查、平衡损耗、坏块检测、缓存控制、加密等。比如我们会发现同一品牌同一型号的固态硬盘，容量不同时读取速度也有所不同，而这就和主控有关。一般上一颗闪存芯片有两个 plane，每个 plane 通过闪存通道和主控连接，而消费级的主控一般上会提供 4 根或者 8 根闪存通道，因此如果是两颗闪存颗粒 4 个 plane，那么就可以达到闪存通道的充分利用，速度最快。但如果容量所使用的闪存颗粒导致多了或者少了 plane，这就需要主控来根据情况调整数据的写入目标，这种切换就需要时间，自然在读写速度上和其他容量的固态硬盘存在差距了。比如此前早报中有提及的 M2 芯片基础容量的 Mac，SSD 降速就是这个原因。因此固态硬盘中主控芯片也并非是所有固态硬盘厂商都能自己生产的，一般上对于一些存储大厂，都会实现全产品线自研，这包括三星、西数、铠侠（东芝）这样的大厂；当然也有专门研发控制器的厂商，比如 Marvell、慧荣、群联等，采用这种控制器可以降低固态硬盘的生产成本，无论是性能上还是价格上都不逊于那些直研大厂的水平。