緩存對(duì)于固態(tài)硬盤真的那么重要嗎？
隨著固態(tài)硬盤的飛速發(fā)展，存儲(chǔ)市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量高性價(jià)比的SSD，這讓我們?cè)谔暨x硬盤時(shí)有了更多的選擇；現(xiàn)階段人們?cè)谫?gòu)買固態(tài)硬盤時(shí)，除了關(guān)心硬盤接口和容量之外，硬盤的緩存容量也逐漸成為了購(gòu)買的參考因素；那么什么是硬盤的緩存？它究竟在固態(tài)硬盤中發(fā)揮著怎樣的作用？又是否值得成為了購(gòu)買的參考因素？這是現(xiàn)階段很多玩家的疑惑，接下來(lái)我們一一來(lái)解答。
首先我們需要明確什么是緩存？
緩存，從字面上可理解為延緩存放，是數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是為了平衡高速設(shè)備和低速設(shè)備之間的速度差異而存在的，其主要功能減小低速設(shè)備和高速設(shè)備的差距。因?yàn)楦鳟a(chǎn)品的緩存容量有限，算法無(wú)法百分百準(zhǔn)確命中，所以低速設(shè)備或多或少會(huì)拖高速設(shè)備的后腿，緩存的作用只能是盡量減少這種現(xiàn)象。
在傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤中，緩存主要發(fā)揮的是加速讀取作用；如一個(gè)數(shù)據(jù)剛被讀取，將臨近它位置的數(shù)據(jù)都保留在DRAM緩存中，就有機(jī)會(huì)被下一次讀取命中（直接從DRAM緩存讀出的速度比從機(jī)械盤片讀取快），這就是機(jī)械硬盤緩存的主要作用；理論上緩存越大越有助于提升機(jī)械硬盤的讀取性能。
而固態(tài)硬盤的緩存就有點(diǎn)不太一樣了；通常情況下，帶有緩存的固態(tài)硬盤在速度上會(huì)比不帶緩存的更高一些，但對(duì)固態(tài)硬盤來(lái)說(shuō)，這個(gè)提升是具有一定的限度。就反應(yīng)速度來(lái)說(shuō)，SSD的反應(yīng)速度一般都在0.2毫秒以內(nèi)，不比緩存慢，所以帶緩存對(duì)讀取速度的提升并不是特別大。
但固態(tài)硬盤對(duì)于DRAM緩存的真正需求并不是緩存數(shù)據(jù)，而是存儲(chǔ)對(duì)固態(tài)硬盤至關(guān)重要的FTL閃存映射表：管理邏輯地址與閃存物理地址的映射關(guān)系。
固態(tài)硬盤雖然讀寫速度比機(jī)械硬盤快很多，但閃存不能像磁盤盤片那樣直接覆蓋寫入，這就意味著固態(tài)硬盤必須要有一個(gè)邏輯地址與實(shí)際物理地址之間的轉(zhuǎn)換表；當(dāng)對(duì)3號(hào)位置進(jìn)行覆蓋寫入時(shí)，固態(tài)硬盤內(nèi)實(shí)際執(zhí)行的可能是對(duì)E位置的寫入，然后讓原本對(duì)應(yīng)的C位置無(wú)效。
這張F(tuán)TL閃存映射表就需要有內(nèi)存來(lái)儲(chǔ)存并實(shí)時(shí)更新，不一樣的固態(tài)硬盤在處理這張轉(zhuǎn)換表時(shí)所用的算法不一樣，所需要的內(nèi)存空間也會(huì)千差萬(wàn)別，空間優(yōu)化后的轉(zhuǎn)換表甚至可以直接放入主控中集成的小容量?jī)?nèi)存中，這是無(wú)外置緩存固態(tài)硬盤誕生的前提。
既然緩存的功能對(duì)于固態(tài)硬盤來(lái)說(shuō)幾乎這么重要，那為什么還會(huì)有一些不帶緩存的SSD呢？
其實(shí)為了存放FTL閃存映射表，SSD存在兩種設(shè)計(jì)方案：DRAM(帶DRAM的)和DRAM-less(不帶DRAM的)；帶DRAM的一般會(huì)把緩沖數(shù)據(jù)和映射表統(tǒng)統(tǒng)存放在DRAM中，優(yōu)點(diǎn)是查找更新映射表迅速，性能較好，劣勢(shì)是多了一個(gè)DRAM，成本和功耗上升，當(dāng)前的主流SSD是該方案。
而DRAM-less則會(huì)將少部分映射表放在片內(nèi)的SRAM上，其余部分的映射表則會(huì)放在Flash中，這種方案好處是節(jié)省了DRAM的成本和功耗，但是讀寫Flash要比讀寫DRAM要慢得多，所以速度上不如DRAM方案，性能也相對(duì)低一些，這是當(dāng)前入門級(jí)的SSD多采用這種方案。
除此之外，還有一些固態(tài)硬盤通過(guò)另一種方式“擁有緩存”了——群聯(lián)的新技術(shù)叫做“HMB內(nèi)存緩沖技術(shù)”，簡(jiǎn)單說(shuō)，就是去掉了原本應(yīng)該在硬盤上出現(xiàn)的緩存，轉(zhuǎn)而在內(nèi)存中借用儲(chǔ)存空間，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)緩沖！這樣就可以在固態(tài)硬盤會(huì)減少了一個(gè)緩存顆粒，從而降低成本，以更合適的價(jià)格面向消費(fèi)者。
一款SSD產(chǎn)品是否有緩存這樣的設(shè)計(jì)，往往是廠商根據(jù)產(chǎn)品定位和用途做得決定，一般一些入門級(jí)產(chǎn)品或者低速產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)上就會(huì)考慮不帶緩存方案，而一些高速產(chǎn)品由于數(shù)據(jù)交換量大，就有緩存設(shè)計(jì)，以提高產(chǎn)品的讀寫效率。
以上就是對(duì)固態(tài)硬盤緩存作用詳解，總的來(lái)說(shuō)，是否購(gòu)買帶有緩存作用的固態(tài)硬盤，還需要根據(jù)自己的需求決定，如果預(yù)算充足，想要更好的使用體驗(yàn)，那么帶有緩存的固態(tài)硬盤應(yīng)該不會(huì)讓你失望。
關(guān)注我們
