自從三星在消費級 SSD 產(chǎn)品線主力 980 中采用無緩方案，從 PCIe3.0 到 PCIe4.0，無緩的產(chǎn)品開始越來越多，但普通消費對它們抵觸還是很大。無緩究竟是無良縮水還是可以接受的小便宜呢？

DRAM ——固態(tài)硬盤的 " 緩存 "

在一般的網(wǎng)絡(luò)討論中，有 DRAM 的 SSD 一般稱為 " 有緩方案 / 產(chǎn)品 "，而有些則沒有，被廠商稱為 DRAM-less，用戶一般稱為無緩。

固態(tài)硬盤將數(shù)據(jù)存儲在一些被稱為 NAND 閃存顆粒的內(nèi)存單元上。在固態(tài)硬盤的使用期限內(nèi)，數(shù)據(jù)會在這些單元中大量移動。在主控的控制下，它自動這樣做，以確保沒有任何一個存儲單元因過度重復(fù)讀 / 寫而被超負荷磨損，提前達到顆粒使用壽命，這也是現(xiàn)在一般不建議高速固態(tài)硬盤分區(qū)的原因，因為分區(qū)可能導(dǎo)致（主要是老舊產(chǎn)品，目前主流的主控已經(jīng)可以規(guī)避）數(shù)據(jù)只在某幾顆顆粒中頻繁讀寫。

因此，你的固態(tài)硬盤在使用時需要保持一個數(shù)據(jù)在硬盤上的位置圖。這樣，當(dāng)你想啟動一個程序，運行一個游戲或打開一個文件時，你的 SSD 就知道在哪里可以找到它并自動調(diào)取出來。該 " 地圖 " 存儲在 SSD 的 DRAM 上，即動態(tài)隨機存取存儲器中。

一個有 DRAM 緩存的 SSD

對于無 DRAM 的固態(tài)硬盤，很多人認為，沒有 DRAM 意味著沒有硬盤的 " 地圖 "。然而，無 DRAM 的硬盤其實有一個硬盤的地圖；它只是放在你的設(shè)備的 NAND 閃存顆粒中。NAND 顆粒的讀寫速度，當(dāng)然沒有 DRAM 內(nèi)存的讀寫速度快，因此 " 調(diào)用地圖 " 的過程，比起有緩存的產(chǎn)品，自然會慢。

DRAM≠SLC CACHE

當(dāng)然，提到固態(tài)硬盤緩存大家還會知道一個 SLC CACHE，也有很多人把 DRAM 緩存和 SLC CACHE 混為一談。

而 SLC Cache 一般都是在 TLC 或者 QLC 閃存顆粒中，劃分出一定的空間用來作為模擬 SLC 空間。這兩者之間在物理上的就有本質(zhì)的區(qū)別了，在 DRAM 緩存中的數(shù)據(jù)一斷電就會消失，而在 SLC Cache 中的數(shù)據(jù)，如果沒有擦除掉，是可以永久保存的。

SLC CACHE 顆粒空間占用巨大

理論上 SLC CACHE 是越大越好，但是在實際應(yīng)用中，如果 SLC Cache 越大，占用的空間將會越多。一個 TCL 顆粒的 240GB SSD，如果固件規(guī)劃了 SLC Cache 空間大小為 5GB，那么就需要占用 20GB 的 TLC 顆粒空間。這時你拷入一個 10G 的文件，那么在 5G 數(shù)據(jù)傳輸后就會掉速，直到 SLC Cache 中的數(shù)據(jù)寫入正常的 TLC 中，才會恢復(fù) SLC 的讀寫速度。如果提供 50G SLC Cache 空間，那么需要占用 200GB 的 TLC 空間，如果硬盤的寫入達到 100GB 了，那么 50G 的 SLC Cache 就失效了，之后就只能一直用 TLC 的讀寫。這就是所謂的 " 出緩掉速 "。

SLC CACHE 的出緩掉速影響比 DRAM 的出緩掉速大得多，因為 DRAM 緩存一般存儲 " 數(shù)據(jù)地圖 " 為主，大小 1~4GB（1GB 的最多），而 SLC CACHE 往往還把數(shù)據(jù)本身寫入這個緩沖區(qū)。

采用 SLC CACHE 方案的 SSD

還有一種使用全盤動態(tài) SLC 仿真的 SSD，全盤模擬 SLC Cache 可以讓硬盤不管什么容量的時候都可以使用 SLC 加速。而缺點就是 SSD 在一次性跑滿剩余空間的一半容量就會開始掉回 TLC 的速度，必須要等一定的空閑時間才能恢復(fù)，所以盤的剩余空間越小就越容易出現(xiàn)掉速的問題。但全盤模擬 SLC CACHE 的寫入放大會大大加劇 SSD 壽命衰減。

帶 DRAM 的固態(tài)硬盤的優(yōu)勢

帶有 DRAM 芯片的固態(tài)硬盤比沒有 DRAM 的固態(tài)硬盤擁有更好的性能。對于內(nèi)置獨立緩存的 SSD 來說，獨立緩存可以提高輸入 / 輸出（I/O）性能和耐用性。臨時保存已從閃存讀取的數(shù)據(jù)、要寫入閃存的數(shù)據(jù)或地址映射表的 DRAM 要比 NAND 閃存快得多。你的電腦不需要在固態(tài)硬盤上尋找相關(guān)數(shù)據(jù)，而是可以直接進入高速 DRAM 找到讀寫地址表。因此，你的電腦不需要等待很長時間，SSD 就可以檢索或?qū)懭氲剿枰臄?shù)據(jù)。這將為用戶帶來更快的體驗。

與此相反，一些廠商為了降低功耗、制造成本和外形尺寸，取消了 SSD 上的獨立緩存，但導(dǎo)致了產(chǎn)品 I/O 性能不可避免的下降，尤其是隨機 4K 讀寫性能的下降（頻繁從相對低速 NAND 顆粒讀取數(shù)據(jù)地圖），因為無 DRAM 的 SSD 將數(shù)據(jù)地圖直接存儲到 NAND 閃存中。正如我們前面提到的，NAND 內(nèi)存比 DRAM 慢。不幸的是，這導(dǎo)致了較慢的整體性能。

此外，將地圖直接存儲到 NAND 閃存意味著對內(nèi)存單元的磨損更大，因此數(shù)據(jù)地圖的讀寫遠比數(shù)據(jù)本身讀寫的頻次高。這可能會大大降低 SSD 的壽命。這就是為什么無 DRAM 的 SSD 比有 DRAM 的 SSD 有更短的保修期的原因。

目前市面熱門 PCIe4.0 SSD 代表性產(chǎn)品中，這些是有 DRAM 方案：三星 980PRO（1GB）、西數(shù) SN850 ( 1GB ) 、鎧俠 SE10（1GB）、惠普 FX900PRO（1GB）、雷克沙 NM800（1GB）、浦科特 M10PGN（1GB）、京東京造 9 系（1GB）、英睿達 P5 PLUS（1GB）、宏碁掠奪者 GM7000（1GB）、致態(tài)度 TiPRO7000（1GB）。

無 DRAM 的固態(tài)硬盤的優(yōu)勢

什么？無 DRAM 還有優(yōu)勢？雖然無 DRAM 的固態(tài)硬盤有一些缺點，但仍然有一些優(yōu)點。

首先，無 DRAM 的 SSD 幾乎總是比有 DRAM 的 SSD 便宜。其次，雖然無 DRAM 的 SSD 比有 DRAM 的 SSD 慢，但無 DRAM 的 SSD 仍然比傳統(tǒng)的機械硬盤快很多，就讀寫曲線表現(xiàn)來說，采用最新主控方案的無 DRAM 方案產(chǎn)品實際上比早期 MLC 和 TLC 時代采用固定 SLC CACHE 方案產(chǎn)品的讀寫曲線更為順滑。而且現(xiàn)在仍然有很多采用 SLC CACHE 方案的無緩 SSD 可以選擇。

因此，如果你從機械硬盤升級到固態(tài)硬盤，即使你選擇了無 DRAM 的固態(tài)硬盤，你也會看到速度的大幅提升。如果你的預(yù)算緊張，無 DRAM 的固態(tài)硬盤還是可以考慮的。

而且，市面上有不少名牌且性能口碑很高的產(chǎn)品，甚至是旗艦和準旗艦產(chǎn)品，它們也是 DRAM-less。它們的如何無 DRAM 維持了高性能的？接著往下看。

折衷：HMB+ 智能 SLC CACHE 拯救無緩盤 " 低端 " 印象

而一些較新的 DRAM-less 固態(tài)硬盤，就利用起了 NVMe1.2 以后的新技術(shù)特性—— HMB ( Host Memory Buffer ) ，即主機內(nèi)存緩沖來降低這個問題的影響。

由于 NVMe 接口在主機和 SSD 主控之間提供了非常快的傳輸速度，因此 SSD 主控可以訪問主機內(nèi)存而不會造成性能損失。此外，由于主機內(nèi)存可以從主機的操作系統(tǒng)以及 SSD 主控訪問，如果有效使用，可以獲得更多好處。

簡單來說，HMB 緩存技術(shù)就是使用主機內(nèi)存（甚至是 CPU 緩存）的部分高速存儲空間來提升 SSD 的 I/O 性能，并且由于它的設(shè)計不是為了替換 SSD 內(nèi)置的獨立緩存，而是作為補充，因此它不會從主機中消耗大量的內(nèi)存，只需幾十 MB 便能夠滿足用戶需求，如三星的 980 固態(tài)硬盤，可以利用你的 CPU 的 DRAM 多達 64MB 來跟蹤映射，而不是在固態(tài)硬盤層面使用 DRAM。

另外，傳統(tǒng)的 SLC CACHE 發(fā)展到現(xiàn)在也開始智能化了，能夠根據(jù)寫入數(shù)據(jù)的大小、零碎程度，自動靈活劃分出 SLC CACHE 空間，并在完成讀寫后，重新劃分空間，在不浪費空間的情況下，提供盡可能高的緩存穩(wěn)定性。例如三星的智能 TurboWrite 2.0 功能，將最大分配的緩沖區(qū)增加到 160GB（只要空間允許）之多。

當(dāng)然，現(xiàn)在新的 SSD 產(chǎn)品，還有采用 HMB+SLC CACHE 方案的（如三星 980），這種情況下，其讀寫性能和有緩方案的差距就更小了。而前面列表里，無 DRAM 產(chǎn)品中出現(xiàn)了很多準旗艦和旗艦級口碑產(chǎn)品，原因就在于此，由于采用了這種混合無 DRAM 技術(shù)，因此其性能并不比有 DRAM 方案低。

總結(jié)

考慮到更好的性能和更長的壽命，小獅子建議大多數(shù)人選擇帶有 DRAM 的 SSD。盡管如此，無 DRAM 的驅(qū)動器可能是你更好的選擇，只要你知道其固有的缺點不影響你的應(yīng)用場景，那么它的性價比更高。甚至某些旗艦級無 DRAM 產(chǎn)品性能不亞于有 DRAM 產(chǎn)品。