性能最多相差78倍!揭开存储卡的速度之谜

性能最多相差78倍!揭开存储卡的速度之谜我们都知道,NAND闪存是一种比机械硬盘内的磁盘更快、更安全、更稳定的存储介质,并已攻陷了包括硬盘、闪存盘、存储卡、智能手机、平板电脑、智能电视

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我们都知道,NAND闪存是一种比机械硬盘内的磁盘更快、更安全、更稳定的存储介质,并已攻陷了包括硬盘、闪存盘、存储卡、智能手机、平板电脑、智能电视等内置存储空间的设备(市场)。

性能最多相差78倍!揭开存储卡的速度之谜

问题来了,既然都是将NAND作为存储单元,为何存储卡和SSD硬盘之间的读写性能会存在极大的差异呢?

简单来说,存储卡、手机和SSD固态硬盘内置闪存芯片的封装标准各不相同,比如SSD内的闪存芯片表面积就已经和一些闪存盘的大小相当,存储卡内置的闪存芯片尺寸则更迷你。

一般来说,同容量但封装尺寸更大(所以SSD性能先天占优)或单芯片容量越大(内部可组成类似双通道的工作模式)的闪存芯片具备更好的性能潜力,性能越好。

此外,NAND闪存自身也是在不断迭代进化的,2021年主流闪存的性能肯定要比几年前的闪存强很多。

影响闪存自身性能的因素有很多,比如制程工艺、闪存架构、3D堆叠技术等。其中,闪存架构即我们熟悉的SLC、MLC、TLC和QLC,目前中高端闪存均以TLC为主,而QLC虽然性能有所降低但凭借成本优势正在逐渐蚕食TLC闪存的市场。制程工艺和3D堆叠技术相辅相成,最新工艺+96层或144层的3D NAND技术可以将1TB容量封装进一颗NAND闪存芯片里。

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如今很多1TB SSD的PCB主板上仅需1颗闪存芯片

下面,咱们就先来了解一下存储卡的速度之谜,如果你对闪存盘感兴趣,可以关注CFan的后续报道。

存储卡的速度之谜

存储卡包含Secure Digital Memory Card(SD)、Micro SD Card(又称TF)、Compact Flash(CF)、Memory Stick(MS)等诸多形态,但如今依旧流行的则只剩下了SD和MicroSD(TF),并逐渐衍生出了SDHC(SD2.0)、SDXC(SD3.0)和SDUC(SD7.0)标准。

虽然存储卡轻巧迷你,但它也算“五脏俱全”,除了裸露在外的金手指外,内部还同时封装了主控芯片和闪存芯片

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不过,存储卡的主控只需要实现最基础的功能即可,并不像SSD硬盘那般需要针对闪存颗粒进行读写优化、写入策略优化等,所以尺寸和功耗极低,没什么存在感

一款存储卡的性能,主要看它采用的SD规范标准以及总线接口。以通用性最好的MicroSD存储卡为例,目前市面上多以SDXC+UHS-I为主,读取速度普遍在100MB/s~170MB/s之间。

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采用UHS-II或UHS-III总线标准的存储卡速度可以媲美SATA SSD,但它们的价格昂贵,而且采用了双排金手指,兼容这类存储卡的设备也多以专业单反相机和摄像机为主。

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SD7.x是最新的SD卡规范标准,它们引入了PCIe总线和NVMe协议,读取速度理论可达985MB/s,目前威刚已经推出了符合该标准的Premier Extreme SDXC SD Express存储卡,但SD7.x存储卡的价格更是吓人,兼容这种存储卡的设备也是凤毛麟角。

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总的来说,存储卡是NAND介质存储产品中速度(相对)最慢的,其性能更加依赖终端设备(如手机、相机、笔记本)身上的的读卡器以及控制芯片,而相关的OEM厂商并不愿意在这方面增加预算,所以哪怕存储卡已经有了超高速的SD7.x标准,但至今连UHS-II还未大规模普及,普通用户更是很难接触到。

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