之前我們有講過固態硬盤內部構成、以及顆粒的相關知識。今天我們來說一說固態硬盤內另外一個重要的部件:固態硬盤的主控。
眾所周知固態硬盤內部由主控、閃存芯片(即閃存顆粒、NAND顆粒)、緩存芯片、PCB板所組成。
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(固態硬盤內部結構)
這其中閃存顆粒的原材料成本是最高的,畢竟儲存數據要靠它,它關系著數據儲存的質量。而成本的占用中排名第二的就是主控芯片了,曾經有人打過比喻,如果固態硬盤是一艘巨輪,那么閃存芯片就是裝載旅客和設備的船艙,主控就是發動巨輪的發動機。因此可見主控對于一塊固態硬盤的意義是多么的重要!
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(SF主控芯片,圖片來源百度)
既然主控如此重要,那么我們今天就來認識它。
主控功能:
主控對固態硬盤的意義在于,作為固態硬盤的發動機和中樞,它負擔著工作分配的職責,主控調配著整個固態硬盤的數據,并讓固態硬盤的閃存顆粒在同一水平的壓力下運作。作為大腦和中樞,它還具有數據中轉的功能,主控芯片連接著閃存芯片和SATA接口,承載著固態硬盤所有數據的運轉。此外,主控還具有各類功能,如CG回收、磨損均衡、trim等等。
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(主控相當于CPU,圖片來源頭條)
因此一塊好的主控芯片對固態硬盤壽命的影響是決定性的。
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主控品牌:
現有的主流主控品牌有哪些呢?
市場上現有的主流的主控品牌大概有這些:
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Marvell(即很多網友口中的馬牌)。
(Marvell主控,圖片來源百度百科)
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三星(自產自銷的)。
(三星主控)
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慧榮(***的高性能品牌)。
(慧榮主控,圖片來源百度百科)
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群聯(主打性價比的牌子)。
(群聯主控,圖片來源百度百科)
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???行業往事:
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?近年來,由于壟斷,某些PC端的CPU生產商和GPU生產商,在定價上越發的肆無忌憚(說的就是你們,牙膏廠和老黃!),而PC內的部件中,固態硬盤絕對是成本下降最快的部件之一。所以還好固態硬盤沒有擠牙膏,我們也看到了如今的固態硬盤容量節節攀升,價格卻步步下降,這也是固態硬盤嚴重威脅機械硬盤地位的原因之一。
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而在主控方面,競爭也是相當的激烈。全球范圍來看,在北美、歐洲、日韓***均有知名主控品牌存在,而近些年來我們中國也研發出了國產的主控,并且性能還過得去?。▏莆⑽揖褪窃谡f你?。?,大體上來說一些品牌會采用購買第三方品牌的主控,而部分品牌則會自己研發和使用自家的主控。
而現在的主控市場主要應用的品牌主要由三星、Marvell、慧榮、群聯等。
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倒推幾年,最早是JMicron的JM601/602橫掃天下,利用它的主控做的IDE盤,讓很多老款的筆記本如IBM Thinkpad X41煥發了第二春,很多老伙計見識到固態硬盤的性能優勢就是從這個時候開始的,和機械硬盤相比,開機速度實在讓人狂喜。不過它的寫放大和2個月之后性能掉速嚴重,卻遲遲未得到解決,因此催生了一個新的大神Indilinx。
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Indilinx由一幫來自三星的工程師創建,主打產品卻不再是IDE,而是SATA產品。Indilinx因為優異的性能,和持續穩定的性能(那時候還是SLC和MLC的天下,Flash的性能不拖后腿),良好的寫放大,一統第三方SSD廠商的市場(另外一部分是Marvell占據的OEM市場)。
但是Indilinx過度沉醉于自己取得的成績,沒有乘勝追擊,直接給了另外一個蓋世英雄登場的機會,它就是Sandforce。
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Sandforce的出現,堪稱驚艷。就不說它將SATA II的接口帶寬榨干的絕世性能,它的其他技術都聰明絕頂,望塵莫及,比如寫入壓縮技術,直接干翻了Intel當時的論斷“寫放大不可能低于1”,再比如RAISE,DuraClass等技術,都是相當的先進,在那個技術草莽階段,顯得極為顯眼,也極為重要,大幅度催熟了這個新興的產業,這種趨勢,一直延續到SATA III時代的SF2000系列產品。
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SF2000之后,一是因為很多SSD廠商不加驗證Sandforce的參考設計就直接上產品,導致出現了大面積藍屏。到今天為止,還有人認為是Sandforce主控的問題,導致主流品牌產品出現大面積掉盤,因此一蹶不振。事實上,科美固態硬盤就很好的解決了參考設計的問題,也進行了嚴格的研發測試驗證,完全沒有出現藍屏的問題,造就了經典的Venus Pro 3系列固態硬盤(這個系列知名的還有它的掉電保護設計)。
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(科美VENUS固態硬盤,圖片來源科美官網)
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但是這次藍屏事故,由于主流的品牌,包括大牌都出了,導致主流的聲音都說是Sandforce造成的。不過,它的冤假錯案,也不可能昭雪天下了,因為它被幾番甩賣之后,一次不如一次。Sandforce像個普通商品一樣,賣給了LSI,LSI再賣給Avago,Avago收購之后,覺得這玩意好像沒啥用,被那個華人并購狂人拆分賣給了Seagate。幾番下來,核心人才不斷流逝,傳說中的SF3000系列胎死腹中。到如今,Seagate用上了別家的主控做SSD,白白浪費了一手好牌。
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總的來說,主控市場充分競爭,江山代有才人出,這種不斷的競爭和迭代,對于消費者體驗和市場發展很有幫助,促成了閃存顆粒主流從SLC到MLC再到TLC的轉換,這也是我們看到近些年來固態硬盤價格不斷下調的原因之一。
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品牌特點:
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下面我們來分析一下各主流品牌主控的特點——
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***慧榮:閉環的主控服務
慧榮于1995年成立于美國加州硅谷,目前企業辦公室設立于香港、***及美國。2005年在美國Nasdaq上市,成為亞洲第一家赴美掛牌的IC設計公司。(節選自慧榮官網。)
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(慧榮主控logo圖片)
慧榮的解決方案是閉環的,全流程的設計都可以在公司內部搞定,且兼容能力相當高,慧榮甚至可以對于客戶的要求,給出集成了閃存顆粒配對、電路設計、固件方案、主控芯片的一整套方案。而國內很多的大型數據中心的解決方案也是由慧榮提供。
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(慧榮主控圖片?)
因此慧榮的方案是大小通吃的,一方面慧榮主控的性能優異,另一方面慧榮的方案自定義性?相當強大,對于一些新廠商具有相當大的吸引力!
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(某國產品牌采用了慧榮主控)
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***群聯:價格即為王道
群聯主控,全稱群聯電子,2000年成立于***新竹,是全球第一家推出單核心優盤主控芯片的***IC設計廠商,同時群聯作為NAND閃存解決方案的供貨商,也可以提供品牌廠商,系統與OEM服務。(節選自群聯官網)
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(群聯主控,圖片來源天極網)
群聯的方案路線走的是性價比,從設計U盤主控起家,到固態硬盤方案,群聯主控主打性價比的策略從未變過,而從2012至今,群聯主控被大量的性價比品牌所采用,至今依舊是如此。?
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(群聯產品線,圖片來源中關村在線)
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以上表格為群聯主控芯片型號,而最右邊一欄為功能說明,在這塊里面我們就可以發現群聯的主控功能齊全,類似于LDPC、DEVSLP、S.M.A.R.T、Trim等都很齊全。
?總體來說,在現階段主打價格的SSD品牌中,群聯主控應用比例是相當高的。??
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美國Marvell:品質之選?
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OEM廠商,大部分會選擇Marvell主控,因為Marvell只做主控IC硬件,固件由廠商自己開發,這樣廠商就可以做很多自定義的優化。
現如今,因為深圳某大牌采用了Marvell方案,它和一眾二級批發零售的小弟一起防風宣傳,Marvell的品質不錯,而很多網友,甚至會表示非馬牌(Marvell)不用。?
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(馬牌logo,圖片來源Marvell官網)
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Marvell(邁威科技集團有限公司,現更名美滿),成立于1995年,總部在硅谷,在中國上海設有研發中心,是一家提供全套寬帶通信和存儲解決方案的全球領先半導體廠商,是一個針對高速,高密度,數字資料存貯和寬頻數字數據網絡市場,從事混合信號和數字信號處理集成電路設計、開發和供貨的廠商。
是全球頂尖的無晶圓廠半導體公司之一,也是全球發展最快的半導體公司之一。公司在全球的員工數量近6000名,國際研發中心遍布美國、歐洲、以色列、新加坡和中國,并在存儲、通信、智能手機和消費電子半導體解決方案等多有建樹。
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Marvell產品選擇器,圖片來源Marvell官網
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在存儲解決方案的范疇內,作為最大的方案提供商之一,Marvell涉及了多個領域,例如消費市場、移動產品市場、桌面產品市場、企業市場等而在產品選擇器這方面我們就可窺見一二,舉例說,上圖中我們可以在產品選擇器的儲存選項內,Marvell就提供了24種方案。?
在當下基于SATA接口的Marvell主控方案中,88SS9187、88SS9188、88SS9189、88SS9190以及88SS1074等五款較為流行。
但實際上,Marvell主控就一定能保障第三方產品的品質嗎?我認為這是一場市場營銷。并不是說Marvell主控不好,只是SSD的品質,最核心的決定因素至少包括3部分:主控(包括固件)、產品設計和閃存芯片。假設Marvell的IC硬件質量過關,但固件仍存在很大變數。例如曾經的Intel的8M門事件,就是固件造成的。曾經鎂光的5000小時bug,也是固件造成的!如果大牌如Intel和Micron尚且無法保證100%解決bug,那采用了Marvell的主控就一定可以保證質量之說,就絕不足信。
PCB設計這塊本文暫且不討論,現階段消費級固態硬盤所使用的閃存芯片,良莠不齊魚龍混雜。如果采用了垃圾顆粒、回收顆粒,那無論是多牛的主控,也無力回天。
綜上所述,使用了Marvell主控就品質高的說法,小編覺得是借助Marvell名氣的一場營銷事件,避開了很多廠商顆粒的問題。萬一哪天出了大面積的品質問題,Marvell可能會受到無妄之災,必然是要背黑鍋的。
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因為消費者會想:“你們不是說Marvell主控的SSD質量好嗎?我當初就是沖著Marvell主控買的,結果……還是大坑。”
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韓國三星:獨家秘笈
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三星作為半導體領域的霸主,擁有完整的半導體生態鏈,從設計加工到制造生產,三星都具備這些能力,而在固態硬盤領域中,三星同樣是霸主。三星所制造的顆粒具有自己的標準,三星固態硬盤的主控均為自家研發并不對外售賣,三星的消費級產品在國內用戶眼中是無法取代的。
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三星電子立足全球
由于三星主控相關的數據從不對外公布,因此在這里暫時無法獲取詳盡的信息。
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三星MGX主控芯片,圖片來源百度百科
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通過三星官網內可得知,“MCX:采用三核ARM 9內核,單核頻率高達200MHz,緩存容量256MB,MEX:單核頻率提升至400MHz,并加入TurboWrite技術支持,緩存容量1GBMDX:采用三核Coretex-R4內核,單核頻率高達300MHz,緩存容量512MB?!?/span>
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三星主控對應的三星產品
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結語:
主控作為最重要的模塊之一,它的優劣代表了固態硬盤性能和品質的高低,影響著固態硬盤的壽命,直接而現實的影響著用戶在使用電腦時的體驗。
在摩爾定律失效的今天,固態硬盤不同于其他電腦重要部件,仍在高速發展和普及著,而主控也是如此,各類廠商都具有自身技術特色,在不同方向革新著主控所采用的技術。
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而我國現在也出現了國科微、憶芯等主控制造商,并且已經實際使用在消費類產品中,這是良好的開端,期待更多國產的半導體能在國內市場,乃至全球市場站穩腳跟,不再受美國的牽制,不再出現中興事件和孟晚舟事件這樣的悲??!?
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小編這里為那些為國奮斗的半導體從業者、精密儀器上下游廠商、化學材料研究者敬禮!
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