速率比肩MLC竟是假象？！ TLC SSD的SLC Cache解析

　　TLC的廉价真的将SSD引入了全面普及的高速公路上，谈到TLC我们更多的理解是TLC的P/E（Program/Erase Count）是否经得起长时间的数据写入，但是这又是一个无解的案例，首先随着NAND Flash工艺的提升，NAND中存储数据的Cell（基本存储单元）栅极上的氧化层化学键更难控制，导致P/E次数随着工艺的提升而缩减，TLC NAND的P/E次数约为1000。

　　好在随着工艺和技术（3D NAND）的进步，NAND闪存的密度和容量不断提升，而又由于SSD的读写原理为均衡磨损，这意味着TLC NAND可以依靠不断增大的容量来减少单个Cell的磨损，以提升产品的使用寿命，据此原理240GB TLC SSD的寿命要比120GB长一倍，而480GB又会比240GB长一倍，所以随着产品容量的提升，TLC SSD的产品寿命似乎得到了很好的解决，毕竟后续SSD的容量会不断提升。

　　SLC、MLC、TLC的数据存储原理

　　可是TLC SSD还有一个致命的弱点，那就是读写速率慢，但回顾各大SSD厂商给出的官方数据抑或是各大媒体的评测数据，SSD的最大持续速率基本都接近MLC产品，似乎速度也不再是TLC SSD的问题了，但事实真是这样吗？从市售TLC SSD普遍采用了SLC Cache我们就能略窥一二，下面我们将通过几个问题为大家一一解读。

　　TLC SSD的SLC Cache是个什么鬼？

　　TLC SSD为了解决NAND Flash读写较慢的问题（后续论证），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。