SSD固态盘质量篇之由内到外分析SSD品质

如何选购质量好的SSD固态硬盘? 首先要了解SSD的组成. SSD产品由外到内分为：外壳、闪存芯片、控制芯片，分析好这三大组件就可以掌握SSD的品质层次。

一、 外壳占据SSD较大的成本，也是影响SSD成品的重要材料

SSD 2.5英寸规格的成品主要有塑料、铝+塑料混合、铝合金、锌合金等几种外壳材质，成本和品质也均各不相同，其中塑料外壳成本大约0.5美金，铝合金外壳成本在1.5美金左右，锌合金外壳为2.5美金。外壳对SSD工作环境、抗摔、散热等起着重要的作用。

三种材质的SSD外壳：

锌合金外壳

铝合金外壳

塑料外壳

二、 NAND Flash是SSD核心组件，也是决定品质的关键

完整NAND Flash WaferDowngrade ink Wafer

Downgrade ink Wafer 实物图

NAND Flash Wafer晶圆：

NAND Flash（闪存芯片）主要由三星（Samsung）、英特尔(Intel)、东芝（Toshiba）/闪迪（SanDisk）、美光（Micron）、SK海力士（SK Hynix）几家大厂供应。

在2015年之前，Flash原厂高品质NAND Flash 颗粒是先从Wafer晶圆中选Good Die，然后叠*4/*8进行封装，再进行FT测试，测试达标的用于SSD产品以及苹果（Apple）手机中。若测试达不到高品质要求的NAND Flash颗粒，比如：性能不达标、高温测试不通过等，Flash原厂SK海力士（通过子公司ESSENCORE处理SK hynix低品质的存储产品）、闪迪、东芝、英特尔、Speteck（美光旗下子公司）会定期清理给市场贸易商，很多都是16GB-128GB大容量，都各有渠道流向大容量应用市场，主要是USB3.0市场，也有一些厂商将这些大容量闪存芯片用于生产SSD，甚至部分厂商为了避嫌Speteck、ESSENCORE（Downgrade品牌），重新印上非原厂logo，更有不良厂商印上原厂logo，以高售价获取暴利。

SpecTek业务模式是将美光Ink Die和低品质颗粒回收并测试分类销售到市场，但客户不是按照物尽其用来使用SpecTek颗粒，而是低品高用在SSD上，导致出现很多不良的SSD。

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  SK海力士也在效仿美光次品质SpecTek模式，成立一家名为ESSENCORE的公司，处理销售SK海力士次品质的存储产品（比如：Ink Die、OEM不良品等）。

2015年以后，Flash原厂Wafer晶圆级别测试成本降低和测试能力提高，苹果手机的供应商如SK海力士就不需要先封装成品后再测试，而是在wafer的Good Die上通过测试挑选达到苹果或英特尔高品质NAND Flash Die要求后再封装，封装不良率在千分之三以内。这样就会剩下Partial Wafer（即：Ink Die很多的Wafer），一般正常NAND Flash Wafer是85% Good Die、15% Ink Die，Partial Wafer会出现35% B Grade Good Die，65% Ink Die。很多市场贸易商通过重新测试，将坏块少的B Grade Good Die封装成BGA用于生产SSD，坏块较多的则用于生产U盘产品，所以一些闪存芯片已不能用单一的目测方式判断其优劣，尤其是B Grade Good Die，SSD品质自然也很难分辨。

NAND Flash Die 封装流程：

来源：中国闪存市场网

三、TLC时代，控制芯片在一定程度上提高了SSD的使用寿命

随着TLC闪存芯片容量和品质提升以及成本的下降，TLC与MLC的差异从之前寿命、读写速度及温度特性上改善到只有工作温度的差异，现在SSD品牌厂选择闪存芯片以TLC为主，同时需要控制芯片厂的ECC纠错技术由BCH向低密度奇偶校验码LDPC过渡来提高TLC SSD的耐用性。

NAND Flash工艺演变所需的ECC纠错能力变化：

LDPC的ECC纠错能力是BCH的3倍以上，也就是在NAND Flash每个Page中纠正更多的错误，让闪存芯片使用时间更长，稳定性更高，用户数据存储更加可靠。从美光的产品规格显示，使用LDPC纠错技术后P/E cycle（可擦写次数）可以到1500次，而使用BCH纠错技术P/E cycle只能达到500次，所以对于TLC 闪存芯片的SSD必须采用LDPC纠错技术的控制芯片来改善寿命。

美光产品规格：

对于那些达不到高品质要求的NAND Flash颗粒，同样也需要依靠控制芯片改善寿命和提高读写稳定性。若控制芯片采用的是BCH 纠错技术，SSD寿命会相对比较短，LDPC纠错技术也许会延长一些寿命，但闪存芯片已从根本上决定了SSD品质的优劣。简单来讲，从劣质的闪存芯片中挑好的依然是劣质产品，只有采用优质的闪存芯片才是真正意义上的高品质，更是企业品牌SSD长远发展的重要指标。

SSD控制芯片产品规格：

来源：中国闪存市场网

四、如何分辨SSD是否采用了劣质的闪存芯片

第一步：从闪存芯片表面信息初步判断

一般三星、东芝、美光等Flash原厂会将测试合格的NAND Flash颗粒印上原厂logo，或者把Flash Wafer材料卖给原厂OEM客户自行封装成自有品牌，这类是品质最好的NAND Flash颗粒，所以可以从闪存芯片表面信息初步判断SSD的品质。

NAND Flash芯片类型：闪存芯片品质是 原装片 > 自封品牌 > 白片 > 黑片

黑片和白片没有品牌logo

原装片与自封品牌

第二步：从型号获悉闪存芯片相关信息进一步判断

闪存芯片型号包含品牌、制造工艺、NAND Flash颗粒类型、容量、封装方式等信息。若闪存芯片采用TLC Flash颗粒，控制芯片则需要LDPC纠错技术改善SSD的使用寿命。

第三步：从SSD测试数据准确判断

虽然可以从上述步骤初步判断SSD的品质，但对于那些不良厂商采用达不到高品质要求的NAND Flash颗粒，尤其是B Grade Good Die生产的SSD，不能单一从闪存芯片表面信息判断其优劣，那又当如何分辨SSD的品质呢？

好品质的SSD因为外壳、NAND Flash颗粒选用的是好材料，所以可以经受耐高温测试，如果用材质差的外壳、劣质NAND Flash颗粒生产的SSD，在60摄氏度的高温下就会原形毕露，所以SSD测试才是最有效的方法。

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