美光M600 SSD性能测试：美光在改进 但性能提升并不理想

有关美光断电保护技术的真相

　　呃，在这篇M600的评测中，作者用大篇幅谈论了有关美光SSD断电数据保护技术（Power-Loss Protection）的真相——原来他不是不想评价厂商的市场宣传的，毕竟市场宣传就是广告，会宣扬厂商的技术和优点，这是人之常情，但是如果误导用户，这性质就不一样了，美光的断电数据保护技术就这样“中招”了。

　　上图是M500发布时美光宣传的断电保护技术说明，他们在SSD上使用了大量电容以防止意外断电导致数据丢失。（其实使用钽电容还是常见的电解电容也是厂商的一个宣传点，多数SSD上通常使用电容更大的电解电容，有些厂商则会宣传钽电容的好处，虽然钽电容电气性能更好，但是需要的数量比较多才行，这是另一个话题）

　　再回到美光的话题上来，原文作者假定美光在所有企业级硬盘上使用同样的断电保护技术，同时认为美光在消费级、企业级SSD上使用的断电保护技术也没有区别。

左边的是M500DC，中间的是MX100，右边的是M600

　　但是，在美光的企业级硬盘M500DC上使用的是大量钽电容，但消费级SSD使用的是陶瓷电容，作者认为这其中肯定有差别，但是美光并没有回复他要求的M500DC硬盘的规格说明。在这样的情况下，作者还是给了美光一个机会，认为消费级SSD也是有断电保护技术的，只不过不如企业级SSD那般强大罢了。

　　在MX100的评测中，作者原本认为它也是有完整的断电保护技术的，但他错了，一旦出现意外断电情况，MX100实际上只能保证静态数据是正确的，运行中的的数据是会损失的，包括内存缓冲器中的数据。也就是说，MX100、M550和M500实际上并没有断电保护技术。

　　这意味着什么？作者用了大段技术文字解释断电保护技术的实质，这又要涉及到NAND闪存的工作原理了，说起来话就长了，有兴趣的可以看看我们之前做过的NAND原理介绍。

　　我们知道MLC闪存中每个cell单元可以存储2个数据，分别叫做上页（upper page）、低页（lower page），如果是TLC闪存，中间还有个中页（middle page），注意这里的page不要跟我们通常说的闪存页面混淆了，后者是指NAND闪存写入数据的最小单位，通常是16KB。

　　MLC闪存的编程（program，写入数据的过程）过程是通过分别对上页、低页编程这两步才完成的，其中下页编程过程本质上跟SLC闪存编程是一样的，如果下页是“1”位，那么cell单元就被认为是空的，可以写入数据，如果下页是0，那么就会提升阈电压直到变成“1”位（NAND写入数据过程中需要数千伏的电压击穿氧化层让电子通过）。

　　一旦下页编程完了，上页也就是第二位也可以开始编程了，这一步可以通过调整合适的cell电压来完成。由于下页已经编程完了，因此上页的输出实际上已经确定了，比如下页编程到0，那么上页编程可能的输出结果就只有10或者00两种。

　　MLC使用两步编程主要是为了减少浮栅极耦合，也是cell to cell界面。之前他在三星850 Pro的评测中讲过这个问题，在这么一个狭小的空间内，临近cell单元之间会互相产生电容耦合作用，耦合作用的强度取决于cell单元的电荷，从空到00状态可能会存在大量电荷，这可能导致错误的位值。

　　上面这个图应该会让你理解具体的编程算法。简单来说，临近cell单元的的下页是首先编程的，因为下页拥有更大的电压分布，这意味着临近cell单元的上页编程完成之后，耦合层中的电荷并不足以警示下页的的电位状态

　　说了这么多理论技术之后，现在可以继续谈美光的断电保护技术了。如果是在上页编程的过程中意外断电，cell单元中的下页电位信息就会丢失，因为下页、上页的的编程过程不是必须按顺序完成的，下页的数据可能写入的更早，并被认为是静态数据（已经保存的数据），因此意外的断电可能导致数据出错，而电容的功能就是确保下页数据正确（其实这一句话就可以解释上面的问题了啊）。任何进行中的上页编程都不会完成，而内存缓冲器中的数据也会丢失，但原有的数据是安全的。

　　之后作者开始为之前MX100的评测道歉，因为之前他们说MX100是有完全的断电保护的。他希望这不是一次血色交易，美光或者Anandtech网站都不是主观上想忽悠消费者的，在和美光讨论之后他们达成协议，市场宣传材料要做的更明确一些，因为只有静态数据是被保护了的。

　　往好的方面看，美光依然做了其他厂商没做的功能，因为其他厂商都没有使用电容防止下页数据错误，当然，他们可能使用其他的如ECC之类的方法解决这个问题。总之，原文作者不想把这个变成太负面的东西，因为电容依然提供了至关重要的数据保护。之前他们和美光之前存在理解上的误区，但是现在误解没有了。

　　讨论完镁光灯这个小小不足之后，我们继续回到M600的评测上来吧。