IT時報記者 林斐
在當今的數字時代，儲存設備的性能直接影響着工作效率和娛樂體驗。固态硬碟（SSD）作為如今計算機中不可或缺的元件，其技術進步不斷提升使用者資料存儲的體驗。
然而，市場上有緩存SSD和無緩存SSD之間的選擇，常常讓人感到困惑。《IT時報》記者從技術原理到實際應用，詳細解析它們之間的差異，消費者可以根據自己的需求選購。
名詞解釋 有緩存SSD
顧名思義，緩存是一種存儲技術，用于臨時存儲資料，它是位于快速存儲媒體與慢速存儲媒體之間的元件，通過存儲近期或頻繁使用的資料來提升資料的通路速度。最早出現在CPU設計，比如L1、L2、L3緩存。
在SSD這類産品中，緩存（Cache）實際涉及兩個不同的概念：一個是實體元件層面，指的SSD上的DRAM緩存晶片；另一個是用軟體控制技術實作的SLC緩存（Single-Level Cell Cache 單層單元緩存）。DRAM緩存晶片和SLC緩存技術都能顯著提升SSD讀寫性能，但隻有配備DRAM緩存晶片的才能被稱為有緩存SSD。
原理及技術解析——
DRAM緩存晶片是“中轉站”
DRAM是動态随機存取記憶體的晶片，斷電後所存儲的資料就會丢失。與其對應，SSD中的NAND存儲晶片是一種非易失性存儲器類型，斷電後不影響儲存資料。
現在SSD的NAND晶片常用的是TLC（Triple-Level Cell，三層單元）和QLC（Quad-Level Cell，四級單元），盡管在存儲密度上表現出色，但其讀寫速度（通常幾百MB/s的讀取速率及幾十至幾百MB/s的寫入速度）無法與DRAM的數GB/s高速讀寫能力相提并論。
有緩存SSD中的DRAM緩存核心職責之一是托管FTL（Flash Translation Layer閃存轉換層）映射表。系統啟動時，映射表從NAND晶片遷移到DRAM中，該映射表如同一份詳盡的地圖，指明資料邏輯位址與實體位址間的對應關系，確定SSD能即時響應資料通路請求，實作高效尋址。
此外，DRAM緩存還充當了一個高效的“中轉站”。與傳統機械硬碟可直接覆寫不同，NAND閃存的寫入機制較為複雜，首先讀取舊資料，然後擦除存儲單元，最後寫入新資料。DRAM緩存的介入能優化這一流程，迅速暫存即将寫入的資料和待遷移的舊資料，作為高速流通的中轉區，加速了資料處理步驟。這一機制為SSD的整體讀寫性能帶來了顯著提升。
SLC緩存是“快速路”
SLC緩存像是設定在資料傳輸路徑上的一條“臨時快速路”，它通過軟體控制方式将NAND晶片中部分容量暫時模拟成SLC模式運作。與TLC、QLC每個存儲單元存儲3位和4位資料相比，SLC僅在每個單元存放1位資料，大幅簡化了資料讀寫過程，減少了存儲單元的通路複雜度，進而提供更加快速的讀寫性能。
當計算機執行大容量連續寫入操作時，SLC緩存區域會首先接納處理這些資料，仿佛車輛在沒有交通擁堵的快速路上疾馳。一旦SLC緩存填滿，資料會按照正常速度轉移到TLC或QLC區域，這時，SSD的寫入速度會回歸正常。
通過智能地根據資料使用頻率和通路模式管理資料遷移，SLC緩存技術既能保證高負載下的瞬時性能爆發，又減少了NAND晶片的擦寫次數，進而延長了SSD的使用壽命。
不同SSD廠商在不同産品中劃分固定SLC緩存的比例并不一樣，通常在10%~50%的區間内，比如1TB的SSD在使用時約有100MB~500MB的空間會被劃分為SLC緩存。
實際體驗——
有緩存SSD 速度快 無緩存SSD 溫控好
相比無緩存SSD，有緩存SSD在順序讀取速度、順序寫入速度和4K随機讀寫速度等方面優勢明顯，尤其是在作業系統啟動、應用程式加載等場景，适合用作系統盤、遊戲盤。同時，DRAM緩存晶片的存在還減少了對NAND晶片的直接寫入次數，延長了SSD的使用壽命。
但在長時間大檔案的讀寫場景中，無緩存SSD和有緩存SSD差異并不大，這類場景關鍵在于SLC Cache政策。一個成熟的SLC Cache政策不僅能提升爆發式寫入性能，還能帶來更精簡的FTL映射結構、更低的延遲和更高的混合讀寫性能。
有緩存SSD和無緩存SSD在功耗和發熱上的差異更為顯著。因為少了DRAM緩存晶片，同時讀寫速度稍慢，無緩存SSD在溫度控制方面表現優異，通常隻需在表面貼上一張散熱貼紙，就能有效散熱。而有緩存SSD日常使用時發熱量都要高于無緩存SSD，所需的散熱貼紙更厚。
購買建議——
遊戲機和桌上型電腦選有緩存SSD 硬碟盒和筆記本選無緩存SSD
無緩存SSD在辦公、家庭娛樂和輕度遊戲等場景下表現穩定，同時保持較低的運作溫度，價格相對較低，比較适合用在硬碟盒、筆記本電腦、NUC等領域。
有緩存SSD更快的讀寫速度讓其适合在重度遊戲玩家、專業應用領域裡使用。使用時，建議為有緩存SSD加裝金屬散熱片，并盡可能利用裝置内風道氣流進行輔助散熱，以避免有緩SSD因過熱導緻性能下降或損壞。
目前市場中同一廠商相同容量，接口相同的有緩存SSD與無緩存SSD的價格差異不超過20%。
有緩存SSD之是以價格高，不僅僅是因為它擁有額外的DRAM緩存，還在于其主要晶片不同，NAND晶片顆粒品質更高。此外，廠商通常會配備更優質的散熱解決方案。
目前三星PCIe 4接口有緩存SSD的990 PRO 2TB價格為1450元，相同容量接口的無緩存SSD 980 PRO 2TB的價格為1250元。
希捷PCIe 4接口有緩存SSD的酷魚530 2TB價格為1100元，相同容量接口的無緩存SSD酷魚530R 2TB價格為900元。
采用國産NAND記憶體的國産品牌有緩存SSD與無緩存SSD之間價差更小，比如長江存儲旗下國産品牌緻态，其高端産品線PCIe 4接口有緩存SSD TiPro7000 2TB價格為1160元，無緩存SSD TiPlus7100 2TB價格為1100元。