固态硬盘进阶：主控篇

之前我们有讲过固态硬盘内部构成、以及颗粒的相关知识。今天我们来说一说固态硬盘内另外一个重要的部件：固态硬盘的主控。

众所周知固态硬盘内部由主控、闪存芯片（即闪存颗粒、NAND颗粒）、缓存芯片、PCB板所组成。

 

（固态硬盘内部结构）

这其中闪存颗粒的原材料成本是最高的，毕竟储存数据要靠它，它关系着数据储存的质量。而成本的占用中排名第二的就是主控芯片了，曾经有人打过比喻，如果固态硬盘是一艘巨轮，那么闪存芯片就是装载旅客和设备的船舱，主控就是发动巨轮的发动机。因此可见主控对于一块固态硬盘的意义是多么的重要！

 

（SF主控芯片，图片来源百度）

既然主控如此重要，那么我们今天就来认识它。

主控功能：

主控对固态硬盘的意义在于，作为固态硬盘的发动机和中枢，它负担着工作分配的职责，主控调配着整个固态硬盘的数据，并让固态硬盘的闪存颗粒在同一水平的压力下运作。作为大脑和中枢，它还具有数据中转的功能，主控芯片连接着闪存芯片和SATA接口，承载着固态硬盘所有数据的运转。此外，主控还具有各类功能，如CG回收、磨损均衡、trim等等。

 

（主控相当于CPU，图片来源头条）

因此一块好的主控芯片对固态硬盘寿命的影响是决定性的。

 

主控品牌：

现有的主流主控品牌有哪些呢？

市场上现有的主流的主控品牌大概有这些：

 

 

Marvell（即很多网友口中的马牌）。

（Marvell主控，图片来源百度百科）

 

三星（自产自销的）。

（三星主控）

 

慧荣（***的高性能品牌）。

（慧荣主控，图片来源百度百科）

 

群联（主打性价比的牌子）。

（群联主控，图片来源百度百科）

 

 

   行业往事：

 

 近年来，由于垄断，某些PC端的CPU生产商和GPU生产商，在定价上越发的肆无忌惮（说的就是你们，牙膏厂和老黄！），而PC内的部件中，固态硬盘绝对是成本下降最快的部件之一。所以还好固态硬盘没有挤牙膏，我们也看到了如今的固态硬盘容量节节攀升，价格却步步下降，这也是固态硬盘严重威胁机械硬盘地位的原因之一。

 

而在主控方面，竞争也是相当的激烈。全球范围来看，在北美、欧洲、日韩***均有知名主控品牌存在，而近些年来我们中国也研发出了国产的主控，并且性能还过得去！（国科微我就是在说你！），大体上来说一些品牌会采用购买第三方品牌的主控，而部分品牌则会自己研发和使用自家的主控。

而现在的主控市场主要应用的品牌主要由三星、Marvell、慧荣、群联等。

 

倒推几年，最早是JMicron的JM601/602横扫天下，利用它的主控做的IDE盘，让很多老款的笔记本如IBM Thinkpad X41焕发了第二春，很多老伙计见识到固态硬盘的性能优势就是从这个时候开始的，和机械硬盘相比，开机速度实在让人狂喜。不过它的写放大和2个月之后性能掉速严重，却迟迟未得到解决，因此催生了一个新的大神Indilinx。

 

Indilinx由一帮来自三星的工程师创建，主打产品却不再是IDE，而是SATA产品。Indilinx因为优异的性能，和持续稳定的性能（那时候还是SLC和MLC的天下，Flash的性能不拖后腿），良好的写放大，一统第三方SSD厂商的市场（另外一部分是Marvell占据的OEM市场）。

但是Indilinx过度沉醉于自己取得的成绩，没有乘胜追击，直接给了另外一个盖世英雄登场的机会，它就是Sandforce。

 

Sandforce的出现，堪称惊艳。就不说它将SATA II的接口带宽榨干的绝世性能，它的其他技术都聪明绝顶，望尘莫及，比如写入压缩技术，直接干翻了Intel当时的论断“写放大不可能低于1”，再比如RAISE，DuraClass等技术，都是相当的先进，在那个技术草莽阶段，显得极为显眼，也极为重要，大幅度催熟了这个新兴的产业，这种趋势，一直延续到SATA III时代的SF2000系列产品。

 

SF2000之后，一是因为很多SSD厂商不加验证Sandforce的参考设计就直接上产品，导致出现了大面积蓝屏。到今天为止，还有人认为是Sandforce主控的问题，导致主流品牌产品出现大面积掉盘，因此一蹶不振。事实上，科美固态硬盘就很好的解决了参考设计的问题，也进行了严格的研发测试验证，完全没有出现蓝屏的问题，造就了经典的Venus Pro 3系列固态硬盘（这个系列知名的还有它的掉电保护设计）。

 

（科美VENUS固态硬盘，图片来源科美官网）

 

 

但是这次蓝屏事故，由于主流的品牌，包括大牌都出了，导致主流的声音都说是Sandforce造成的。不过，它的冤假错案，也不可能昭雪天下了，因为它被几番甩卖之后，一次不如一次。Sandforce像个普通商品一样，卖给了LSI，LSI再卖给Avago，Avago收购之后，觉得这玩意好像没啥用，被那个华人并购狂人拆分卖给了Seagate。几番下来，核心人才不断流逝，传说中的SF3000系列胎死腹中。到如今，Seagate用上了别家的主控做SSD，白白浪费了一手好牌。

 

总的来说，主控市场充分竞争，江山代有才人出，这种不断的竞争和迭代，对于消费者体验和市场发展很有帮助，促成了闪存颗粒主流从SLC到MLC再到TLC的转换，这也是我们看到近些年来固态硬盘价格不断下调的原因之一。

 

品牌特点：

 

下面我们来分析一下各主流品牌主控的特点——

 

***慧荣：闭环的主控服务

慧荣于1995年成立于美国加州硅谷，目前企业办公室设立于香港、***及美国。2005年在美国Nasdaq上市，成为亚洲第一家赴美挂牌的IC设计公司。（节选自慧荣官网。）

 

（慧荣主控logo图片）

慧荣的解决方案是闭环的，全流程的设计都可以在公司内部搞定，且兼容能力相当高，慧荣甚至可以对于客户的要求，给出集成了闪存颗粒配对、电路设计、固件方案、主控芯片的一整套方案。而国内很多的大型数据中心的解决方案也是由慧荣提供。

 

（慧荣主控图片 ）

因此慧荣的方案是大小通吃的，一方面慧荣主控的性能优异，另一方面慧荣的方案自定义性 相当强大，对于一些新厂商具有相当大的吸引力！

 

（某国产品牌采用了慧荣主控）

 

 

  

***群联：价格即为王道

群联主控，全称群联电子，2000年成立于***新竹，是全球第一家推出单核心优盘主控芯片的***IC设计厂商，同时群联作为NAND闪存解决方案的供货商，也可以提供品牌厂商，系统与OEM服务。（节选自群联官网）

  

（群联主控，图片来源天极网）

群联的方案路线走的是性价比，从设计U盘主控起家，到固态硬盘方案，群联主控主打性价比的策略从未变过，而从2012至今，群联主控被大量的性价比品牌所采用，至今依旧是如此。 

 

 

 

（群联产品线，图片来源中关村在线）

 

 

以上表格为群联主控芯片型号，而最右边一栏为功能说明，在这块里面我们就可以发现群联的主控功能齐全，类似于LDPC、DEVSLP、S.M.A.R.T、Trim等都很齐全。

 总体来说，在现阶段主打价格的SSD品牌中，群联主控应用比例是相当高的。  

 

美国Marvell：品质之选？

 

OEM厂商，大部分会选择Marvell主控，因为Marvell只做主控IC硬件，固件由厂商自己开发，这样厂商就可以做很多自定义的优化。

现如今，因为深圳某大牌采用了Marvell方案，它和一众二级批发零售的小弟一起防风宣传，Marvell的品质不错，而很多网友，甚至会表示非马牌（Marvell）不用。 

 

（马牌logo，图片来源Marvell官网）

 

Marvell（迈威科技集团有限公司，现更名美满），成立于1995年，总部在硅谷，在中国上海设有研发中心，是一家提供全套宽带通信和存储解决方案的全球领先半导体厂商，是一个针对高速，高密度，数字资料存贮和宽频数字数据网络市场，从事混合信号和数字信号处理集成电路设计、开发和供货的厂商。

是全球顶尖的无晶圆厂半导体公司之一，也是全球发展最快的半导体公司之一。公司在全球的员工数量近6000名，国际研发中心遍布美国、欧洲、以色列、新加坡和中国，并在存储、通信、智能手机和消费电子半导体解决方案等多有建树。

  

 

Marvell产品选择器，图片来源Marvell官网

 

在存储解决方案的范畴内，作为最大的方案提供商之一，Marvell涉及了多个领域，例如消费市场、移动产品市场、桌面产品市场、企业市场等而在产品选择器这方面我们就可窥见一二，举例说，上图中我们可以在产品选择器的储存选项内，Marvell就提供了24种方案。 

在当下基于SATA接口的Marvell主控方案中，88SS9187、88SS9188、88SS9189、88SS9190以及88SS1074等五款较为流行。

但实际上，Marvell主控就一定能保障第三方产品的品质吗？我认为这是一场市场营销。并不是说Marvell主控不好，只是SSD的品质，最核心的决定因素至少包括3部分：主控（包括固件）、产品设计和闪存芯片。假设Marvell的IC硬件质量过关，但固件仍存在很大变数。例如曾经的Intel的8M门事件，就是固件造成的。曾经镁光的5000小时bug，也是固件造成的！如果大牌如Intel和Micron尚且无法保证100%解决bug，那采用了Marvell的主控就一定可以保证质量之说，就绝不足信。

PCB设计这块本文暂且不讨论，现阶段消费级固态硬盘所使用的闪存芯片，良莠不齐鱼龙混杂。如果采用了垃圾颗粒、回收颗粒，那无论是多牛的主控，也无力回天。

综上所述，使用了Marvell主控就品质高的说法，小编觉得是借助Marvell名气的一场营销事件，避开了很多厂商颗粒的问题。万一哪天出了大面积的品质问题，Marvell可能会受到无妄之灾，必然是要背黑锅的。

 

因为消费者会想：“你们不是说Marvell主控的SSD质量好吗？我当初就是冲着Marvell主控买的，结果……还是大坑。”

 

 

韩国三星：独家秘笈

 

三星作为半导体领域的霸主，拥有完整的半导体生态链，从设计加工到制造生产，三星都具备这些能力，而在固态硬盘领域中，三星同样是霸主。三星所制造的颗粒具有自己的标准，三星固态硬盘的主控均为自家研发并不对外售卖，三星的消费级产品在国内用户眼中是无法取代的。

 

 

三星电子立足全球

由于三星主控相关的数据从不对外公布，因此在这里暂时无法获取详尽的信息。

 

 

三星MGX主控芯片，图片来源百度百科

 

通过三星官网内可得知，“MCX：采用三核ARM 9内核，单核频率高达200MHz，缓存容量256MB，MEX：单核频率提升至400MHz，并加入TurboWrite技术支持，缓存容量1GBMDX：采用三核Coretex-R4内核，单核频率高达300MHz，缓存容量512MB。”

 

 

三星主控对应的三星产品

 

 

 

 

结语：

主控作为最重要的模块之一，它的优劣代表了固态硬盘性能和品质的高低，影响着固态硬盘的寿命，直接而现实的影响着用户在使用电脑时的体验。

在摩尔定律失效的今天，固态硬盘不同于其他电脑重要部件，仍在高速发展和普及着，而主控也是如此，各类厂商都具有自身技术特色，在不同方向革新着主控所采用的技术。

 

而我国现在也出现了国科微、忆芯等主控制造商，并且已经实际使用在消费类产品中，这是良好的开端，期待更多国产的半导体能在国内市场，乃至全球市场站稳脚跟，不再受美国的牵制，不再出现中兴事件和孟晚舟事件这样的悲剧！ 

 

小编这里为那些为国奋斗的半导体从业者、精密仪器上下游厂商、化学材料研究者敬礼！