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要想知道为什么 SSD 的耐用性不太好,我们先要理解 SSD 硬盘的存储和读写原理。CPU Cache 用的 SRAM 是用一个电容来存放一个比特的数据。对于 SSD 硬盘,我们也可以先简单地认为,它是由一个电容加上一个电压计组合在一起,记录了一个或者多个比特。
能够记录一个比特很容易理解。给电容里面充上电有电压的时候就是 1,给电容放电里面没有电就是 0。采用这样方式存储数据的 SSD 硬盘,我们一般称之为使用了 SLC 的颗粒,全称是 Single-Level Cell,也就是一个存储单元中只有一位数据。
但是,这样的方式会遇到和 CPU Cache 类似的问题,那就是,同样的面积下,能够存放下的元器件是有限的。如果只用 SLC,我们就会遇到,存储容量上不去,并且价格下不来的问题。于是呢,硬件工程师们就陆续发明了 MLC(Multi-Level Cell)、TLC(Triple-Level Cell)以及 QLC(Quad-Level Cell),也就是能在一个电容里面存下 2 个、3 个乃至 4 个比特。
只有一个电容,我们怎么能够表示更多的比特呢?别忘了,这里我们还有一个电压计。4 个比特一共可以从 0000-1111 表示 16 个不同的数。那么,如果我们能往电容里面充电的时候,充上 15 个不同的电压,并且我们电压计能够区分出这 15 个不同的电压。加上电容被放空代表的 0,就能够代表从 0000-1111 这样 4 个比特了。
不过,要想表示 15 个不同的电压,充电和读取的时候,对于精度的要求就会更高。这会导致充电和读取的时候都更慢,所以 QLC 的 SSD 的读写速度,要比 SLC 的慢上好几倍。