什么是SLC Cache?对TLC SSD性能影响有多大

  首先先普及一下,什么是SLC Cache?TLC SSD为了解决NAND Flash读写较慢的问题,就为产品配备了SLC Cache,之所以称之为SLC Cache,是因为它并不是真正意义上的SLC NAND Flash,我们知道SLC NAND Flash因为每个Cell只存储1bit数据,所以读写速率全面领先MLC和TLC,TLC SSD里面配备的SLC Cache实际上是在既有的TLC NAND Flash里面划出一部分空间,在其中的每个Cell中只写入1bit的数据,以提升SSD的读写性能。

  TLC SSD会依据SSD本身的容量划分一定比例的空间用于实现SLC Cache,不同的SSD厂商算法不同,一部分SSD会选择划定专属空间来充当SLC Cache,而这部分空间只有当SSD实际使用容量超过SSD本身容量减去SLC Cache之差后,就不再承担SLC Cache缓存义务,重新变成TLC区域,这样做的好处是SLC Cache专属区域只有实际使用容量超过临界值时才会被解散,在绝大多数没有达到临界值时,SLC Cache就可以全部参与为SSD读写加速。

  当然这样做也有坏处的,这块SLC Cache专属区域由于要面临最多数据量的读写,这块区域的P/E将会更快耗尽(SLC也有P/E)。于是另外一部分SSD就选择了全盘动态划分SLC Cache区域,SLC Cache的大小会随着SSD的实际使用容量而变化,这样SLC Cache的空间虽然无法得到保证,但是由于是均衡磨损,也不会对全盘NAND Flash的P/E过分消耗。

  无论是专属SLC Cache还是动态全盘SLC Cache,这些SLC Cache实实在在能够利用模拟的TLC NAND空间加速SSD的读写性能。

  SLC Cache普及完了,下面开始实测。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  上图中的三款SSD产品,使用的都是TLC闪存颗粒。型号分别是宇瞻黑豹AS330,容量为240G,金士顿 UV400,容量也为240G,浦科特M7VC,容量为128G。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  这三款产品中,选用其中二款产品用来做测试。分别是宇瞻黑豹AS330与金士顿 UV400,因为它们容量是一样的,而且都是作为主盘来做测试。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  金士顿 UV400 SSD的SLC Cache容量大约为3.6GB,SLC Cache用尽后的持续写入速度大约为70MB/s左右。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  AS SSD Benchmark 1GB测试块测试成绩。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  AS SSD Benchmark 10GB测试块测试成绩。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  宇瞻黑豹AS330 SSD无SLC Cache。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  AS SSD Benchmark 1GB测试块测试成绩。

  SLC Cache技术,对TLC SSD性能影响有多大

  AS SSD Benchmark 10GB测试块测试成绩。

  测试结果很明显,有SLC Cache的SSD,在没有超过SLC Cache容量时,例如在AS SSD Benchmark 1GB测试块测试中,跑分成绩要比无SLC Cache的SSD好看一些。超过SLC Cache容量时,例如在AS SSD Benchmark 10GB测试块测试中,有没有SLC Cache,对SSD跑分成绩影响就不大了。

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