固態(tài)硬盤的DRAM緩存的作用

固態(tài)硬盤緩存有兩種，一種是SLC緩存（看不見），利用TLC模擬SLC來加快寫入速度；另一種就是存儲極客今天要詳細介紹的DRAM緩存（看得見）。

DRAM緩存并不是固態(tài)硬盤必須要有的元素，但它的存在對固態(tài)硬盤的性能有著重要影響。通常只有高端固態(tài)硬盤才會配備DRAM緩存，根據容量的不同有可能還會配備兩顆緩存。下圖左側是鎧俠RD10背面的DRAM緩存顆粒：

與機械硬盤不同的是，固態(tài)硬盤DRAM緩存的主要作用并不是緩沖讀寫數據：閃存讀寫速度本身已經很快了，不需要利用內存來進行數據緩存。

Flash ID測試工具可以檢測固態(tài)硬盤的DRAM緩存容量以及運行頻率。鎧俠RD10 1000GB的DRAM緩存容量為1024MB（1GB），運行頻率DDR4-1600。

通過AIDA64 Cache&Memory Benchmark可以對DDR4-1600的帶寬有個大致的了解。由于PCIE帶寬限制的存在，以及斷電數據丟失的風險，固態(tài)硬盤不會大量使用DRAM作為寫入緩存，而閃存的讀取速度基本沒有瓶頸，所以也無需DRAM進行緩存。

盡管名為“緩存”，固態(tài)硬盤上的DRAM芯片卻不直接緩存數據，其中存儲的主要是名為“FTL”的閃存映射表，表達閃存單元物理地址同文件系統邏輯地址之間的關系。

鎧俠的前身東芝存儲在上世紀80年代發(fā)明的NAND閃存，具有寫入前需要先擦除、擦除同讀寫單位不同等特點。最小讀取和寫入單位是Page頁（當前BiCS 3D閃存中一個Page的大小為16KB）、最小擦除單位是Block塊（當前BiCS 3D閃存中一個Block通常包含超過1000個Page）。

如果不設置FTL閃存映射表進行管理，固態(tài)硬盤勢必不能同傳統機械硬盤一樣直接使用。所有固態(tài)硬盤都有FTL映射表，不同之處在于入門型號通常把表的主體放在閃存中，隨用隨取，效率較低。

而高端固態(tài)硬盤會把FTL映射表完整地放入DRAM緩存中，通常需要按照1GB:1MB的比例配置DRAM緩存。鎧俠RD10 1000GB就配備了2顆512MB的DRAM緩存，合計1GB。有了DRAM緩存的幫助，固態(tài)硬盤的隨機存取性能才能得到充分的保障。

目前有一些型號的NVMe固態(tài)硬盤為了在節(jié)省成本的同時獲得“外置DRAM緩存”的名號，選擇了不管何種容量都只配備256MB緩存的方式，這種情況下只能直接管理256GB的閃存空間，依然存在一些不足。所以除了觀察固態(tài)硬盤是否搭載DRAM緩存芯片之外，大家還應通過芯片表面的編號查詢它的具體容量，確保買到的是按照1GB：1MB完整配備DRAM緩存的高性能產品。