QLC SSD 寫滿後會變慢:選購別只看峰值速度
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QLC SSD 寫滿後會變慢:選購別只看峰值速度

圖片:TechLab 自製資訊圖
TechLab 編輯部(譯)·

買 SSD 時,包裝上數千 MB/s 的連續寫入數字未必說明整個故事。XDA Developers 整理的公開測試指出,部分採用 QLC NAND 的平價 NVMe SSD,起初可維持很高的寫入速度,然而連續寫入超出動態快取容量後,速度會大幅回落;而且 SSD 愈接近寫滿,可供快取使用的空間通常愈小。這對經常搬運大型檔案、剪輯影片、備份素材或重灌大量遊戲的用戶尤其有影響。

不過,把 QLC SSD 說成「兩部 SSD」只是幫助理解的比喻,並非指產品內有兩組獨立儲存晶片。快區與慢區實際上共用同一批 QLC NAND,控制器會按空間和工作負載調配。更重要的是,HP FX700 的數據屬個別型號的公開測試結果,不能直接套用到所有 QLC SSD;不同控制器、快取策略、容量、散熱及韌體,均會改變實際表現。選購時,應把標示峰值速度視作起點,而不是結論。

QLC 低價容量背後的寫入取捨

QLC 即 Quad-Level Cell,每個 NAND 儲存單元可記錄四個 bit,亦即要區分 16 個電壓狀態。這種較高密度設計,讓相同容量所需的儲存單元較少,有助壓低每 TB 成本,因此常見於主打大容量、較低售價的消費級 SSD。然而,要準確寫入四個 bit,控制器的處理較複雜,原生 QLC 寫入速度較慢;這正是單看規格表最高連續寫入值容易誤判的原因。

不少 QLC SSD 會將部分同一批 NAND 暫時以每格只存一個 bit 的方式運作,形成常被稱為 pseudo-SLC 的高速快取。新檔案先寫進這個區域,待 SSD 較空閒時才整理並轉存為高密度的 QLC 資料。由於單元只需記錄較少狀態,短時間寫入可以非常快,接近產品盒上常見的峰值數字。這個設計對日常開機、安裝小型軟件、儲存文件相當有效,亦解釋了 QLC 不應被一概視為不值得買。

代價在於,高速快取並非額外附送的固定容量。若一個單元以單 bit 模式運作,其可存資料量只有四 bit QLC 模式約四分一,故快取會佔用本可用作永久儲存的 NAND 空間。當用戶逐步填滿 SSD,未被資料佔用、可轉成高速快取的單元隨之減少;大量連續寫入又快過控制器整理資料的速度時,寫入便會落到原生 QLC 的較慢狀態。這是容量、成本與持續寫入性能之間的實際取捨。

公開測試顯示甚麼,未能證明甚麼

XDA 引述 TechPowerUp 對 2TB HP FX700 的測試:該 PCIe Gen 4 QLC SSD 起初寫入接近 5GB/s,首約 54GB 後降至約 3.5GB/s;累計寫入約 460GB 後,速度跌至約 130MB/s,測試者將其與機械硬碟速度相比。對一次過複製數百 GB 影片、磁碟映像或遊戲素材的人而言,這種後段落差會直接拉長等待時間,亦說明「Gen 4」或「最高 5GB/s」本身不足以預測全程表現。

另一個具參考作用的例子,是 XDA 引述 Tom's Hardware 對 1TB Intel 660p 的觀察:其動態高速區會隨刪除檔案而擴大、隨新增資料而收縮;在較空時約有 140GB 高速空間,接近寫滿時則降至約 12GB。這支持了動態快取與剩餘空間相關的判斷,但不代表每款 QLC 的臨界點都一樣。消費者若要判斷某一型號,應尋找同容量版本的長時間寫入曲線、滿載或接近滿載測試,以及原廠對快取與耐用度的規格說明。

這些結果亦不等於 QLC 的讀取表現必然差。XDA 的分析指出,QLC 較適合讀取為主、優先追求容量的用途,例如安裝後長期遊玩的 Steam 遊戲庫、影片與相片收藏,或較少改寫的檔案庫。這些工作通常不會連續寫入超過可用快取,讀取時亦可受惠於 SSD 相比傳統硬碟的反應速度。若只是為舊手提電腦增加儲存空間,並把它定位為遊戲或媒體資料碟,較便宜的 QLC 型號可以是合理選擇。

升級時按工作負載,而非只按介面選擇

反過來說,若 SSD 是剪片暫存碟、經常匯入大量相片與影片的工作碟、需要反覆寫入虛擬機檔案的儲存空間,或常把磁碟用至接近滿載,持續寫入能力便比短暫峰值重要。XDA 建議這類用戶考慮 TLC SSD;從工作方式推論,較穩定的長時間寫入表現可減少快取用盡後的等待,但仍應以個別型號測試為準。即使是 TLC,也不能只憑 NAND 類型便假設所有型號的控制器、快取與韌體表現相同。

實際比較產品時,可先確認自己最常遇到的是「讀很多、偶爾寫」還是「經常一次過寫很多」。其後看獨立測試有否列出快取耗盡後的速度與測試寫入量,並留意測試的容量版本;同系列的 1TB 與 2TB 型號未必擁有相同快取規模和表現。也應預留部分可用空間,避免長期把 SSD 填至接近滿載,因為這不只限制動態快取,亦會令日後搬移或整理資料較難處理。

未來值得觀察的,是 SSD 品牌會否更清楚披露不同剩餘容量下的持續寫入表現,而獨立評測亦應把長時間寫入和接近滿載情況列為常規項目。對準備自行升級 PC、手提電腦或組裝外置 SSD 的用戶而言,與其只追逐介面世代及峰值 GB/s,不如先把工作負載、實際可用容量和快取耗盡後的速度一併放進比較,咁樣較容易買到切合用途的產品。

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參考來源

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