自制SSD折腾记录

　　事情要从今年5月份说起了，其实本想买个SSD来装游戏，但是听说SSD市场水很深，便宜的好多都会用白片，而且现在是TLC，QLC盛行的时代，MLC已经成了稀缺资源，除了三星的pro系列仍然在使用MLC之外，其他厂商的主流产品基本都已经使用TLC了，由于对TLC并没有好感，也为了防止买到白片的产品，再加上我爱折腾的天性，于是打算自己DIY一个SSD，这样主控和芯片都可以自己选择，自由度会比较高，于是，故事就开始了。

一、选主控

　　其实主控能够选择的范围不多，对于大厂intel，三星来说，都会使用自己设计的主控，主控芯片以及量产工具都只用于自己的产品，并不会对外销售。所以，能选择的主控就只有一些专门做主控的小厂，比如惠荣(SMI)，银灿，Marvell(很难买到)，SandForce。经过调研发现，SF和Marvell已经基本不做主控了，所以不用想，银灿主要做U盘主控，SSD的不多见。那么，就只剩下SMI了，经过某宝搜索，目前常见的主控就只有2246系列和2258系列。所以，没得挑了。 我只是想弄个仓库盘，SATA3的速度足够使用，而且我已经有一个nvme的970pro来做系统盘了， 然后由于2246的4K性能比较挫，2258相对有更多的改进，所以最终我选2258H。

　　2258H在某宝可以很方便买到套料，只需要焊上flash颗粒即可。

　　这样看来就比较简单了，不过我想做一个1TB的SSD，SLC单颗容量比较低，很难有主控支持那么多的SLC芯片使得总容量能达到1TB，所以最终还是选择中规中矩的MLC，另外由于2258H的缓存字典是1:1000的，所以至少需要1G的DRAM，板子上只自带了256M DRAM，所以我还需要另外配2颗512M的DDR3。

二、选flash芯片

　　惠荣的开卡工具是使用flash参数来完成对固件的配置的，所以在开卡时，需要从flash.set文件里面选择正确的flash型号，经过查阅了一些资料发现，2246系列支持的芯片型号是最多的，2258相对来说虽然号称支持MLC，但更大程度上，flash.set文件里大多是TLC。由于一开始没经验，以为只要是MLC都能支持，flash.set里面虽然没有，但是也许有办法自己添加参数，所以，就瞎买，买了代号是L95B的MT29F1T08CUCCB，单颗4Die封装，4CE，总容量128GB的芯片，这是美光第二代的MLC，不支持DDR，ONFI接口标准：

　　这里科普一下，其实SSD的flash接口有两种不同的标准，分别是美光和intel阵营的ONFI标准，另一种是东芝、三星为了对抗Intel美光成立的ToggleDDR阵营，这是两种不同的接口时序，SMI的主控是同时支持这两种时序的颗粒的，一般是提供了一个电阻来设置nand flash的接口模式，可以通过焊上或者卸下这一颗电阻来设定所使用的nand flash接口标准。公版的2258H PCB默认是ONFI模式，若要使用ToggleDDR模式，需要焊上R23的电阻。

三、选DRAM芯片

　　由于需要更换DRAM芯片的容量，所以这里也一并说一下吧，2258H使用的是DDR3内存，最大支持到1066，所以其实1066以上的DDR3内存都可以，电压是标准的1.5V，LPDDR3就不用考虑了。板子上用的DDR3芯片封装是BGA96，但是同样的引脚封装，有不同的body大小，一时也看不出来是哪一个厂商的合适，所以我这里买了3种不同厂商的内存颗粒，到时候看哪种封装体积合适，以及有条件可以分别用这三种芯片测试下不同缓存芯片是否对SSD性能有影响，最后买的3种分别是Nanya，SK，和Samsung：

四、开始折腾

　　本来以为很简单的，焊上芯片开卡就可以，当然为了防止PCB套料本身是坏的，一般还是先焊上1片试试粒，开卡通过了再全部贴满。因为2258H主控的开卡工具默认是没有L95B的支持的，所以我从2246EN的开卡工具里面直接把参数给复制了过来，想当然觉得应该能用，焊上之后尝试开卡：

　　然而，悲剧发生了，第一个坑，开卡失败：

　　看错误是说Flash CE not balance，查了一下资料是说，L06B最少需要4通道才能开卡，所以焊1片显然不够，还需要贴满4个通道才行，好吧，焊上4颗试试。然后，还是不行，通道不满。难道是跳线的问题？于是我把所有CE跳线电阻全都给焊上了0欧姆电阻，这样，前4个通道就都满了，然后开卡。结果开卡一直卡在Pretest。网查了一圈，说会卡pretest各种原因都有，有说flash没全部擦除的，有说主控坏的，有说主控不支持的，有说开卡软件版本问题的。然而没有一个说到点子上，我把所有可能原因都尝试了，还是卡在pretest，难道真是主控坏了？于是我还真的就去买了几全新的2258H主控。

　　然而似乎并没有什么卵用。依旧卡pretest。那么，难道是Flash不支持吗？所以，没办法的我，只好再去买了4片Intel的L06B，Flash.set文件里明确支持的型号PF29F01T2ANCMG3：

　　然而，这次有经验了，就不一次买太多了，先买4片试试看，板子上先贴2片看看。发现还是卡Pretest，这真TM奇葩了，简直不可思议。 由于网上玩DIY的玩家圈子里都不懂硬件和原理，似乎网友也基本那都是瞎猜。但是当我找了一块新的2258H套料贴上2片intel颗粒以后，结果竟然开卡成功了！比较了一下两块板子的区别，只是因为我前面自己瞎改过CE跳线，所以，把原来那块板子的CE跳线改回默认跳线，开卡成功！好吧，看来卡在pretest应该就是跳线的问题。

　　看来intel芯片是可以支持的，所以，手实在太快了，直接又来了16片：

　　最终，8片全部贴满：

　　第一块我使用了两片Nanya的512M DDR3内存芯片，总共1G，正好足够开出1TB的容量，但是，似乎默认跳线CE通道填不满32个通道，由于一直对CE跳线不理解，所以我专门找了一下2258H的原理图，然而找不到，猜想2246EN的应该原理类似。看过之后才明白，原来CE跳线不是乱设的，颗粒焊接的位置也不是乱贴的，是厂商给定了一个设置规则，并不是说一个电阻就是一个CE贴上，是根据不同的flash配置方式，有不同的设置方法（下图可以右键新窗口打开看大图）：

　　通过跳线图可以看出来，我是用的flash颗粒是单颗4CE，总共8颗，对应的跳线应该是RCE1,RCE3,RCE5,RCE7贴上0欧姆电阻，RCE2,RCE4,RCE6,RCE8断开，剩下的RCE电阻可以随意，如果贴4片的话，就只能贴F1,F2,F9,F10，而不是随便选4个位置。不过，这个图对应到我的PCB还是有一些差别，参照卖家提供的料表。

　　我的PCB上面的标注是RCE1,RCE3,RCE7,RCE13,RCE15,RCE19,RCE20,RCE22和RCE2,RCE4,RCE8,RCE14,RCE16,RCE17,RCE18,RCE21。可以说真的是很奇葩了，通过我的观察发现，似乎RCE1在RCE2的背面，RCE18在RCE20的背面，RCE3,RCE7在RCE4,RCE6的背面。猜测只需要将对应电阻换到背面即可，也就是说，和2246EN原理图相对应的话，RCE1,RCE3,RCE5,RCE7应该对应RCE1,RCE3,RCE7,RCE18，而RCE2,RCE4,RCE6,RCE8对应RCE2,RCE4,RCE6,RCE20。所以只需要把RCE18移到RCE1位置，把RCE2移到RCE20位置，把RCE4，RCE6分别移到RCE3,RCE7位置即可，见下图红圈 ：

跳线设置完成后，开卡软件中可以看到，所有通道都正确识别了：

　　现在，就可以进行开卡测试了。开卡设置我这里也附上吧，为了开卡稳定，可以先把do RDT勾上，先做读写测试，设置可以参考我的，Pretest那里先选Don’t Reference：

　　按照这样设置进行第一遍开卡操作，提示Pass之后，RDT就测试完成了，现在就可以正式开卡了，去掉Do RDT，Pretest这时候就可以参考前面RDT的坏块测试结果，即Pretest那里选Reference Runtime bad。

　　这里再补充几点，DRAM Setting的大小指单颗DRAM的大小，所以这里应该选512M大小，类型选Nanya，如果焊接了两块DRAM芯片，则要勾上Dual DRAM，时钟选最大525MHz即可，因为我用的这颗南亚内存是DDR3-1600，最大支持时钟到800M的。DRAM ECC不勾，因为一般使用的DDR3都是不带ECC的，勾了会开卡失败。然后Flash interface Speed根据Flash芯片的速度选择即可，如果选的太大开卡失败就选小一点，我这里可以选到DDR-400，其他大家可以参考我的，也可以默认。

最终，开卡成功：

好了，现在就可以上机测试了，先用AS SSD跑个分吧：

　　受SATA3限制，这个跑分已经不错，4K性能也还可以了，CrystalDiskInfo的信息如下，终于有了第一张以自己名字命名的SSD，感觉瞬间逼格高了不少。

　　然后urwtest测试存取稳定性，顺利通过：

　　最后进行掉速测试，稳得很：

　　接下来就可以装上外壳了：

　　这里还有一点要注意，就是2258H全速跑的时候发热量很大，会瞬间飙到70多度，导致过热降频，这个时候就会掉速，所以还是有必要考虑散热的，我这里是用了一个散热硅垫把2258H和SSD外壳之间垫上，当然硅脂也是可以的，这样就可以使用外壳来当作主控的散热片，温度就能稳定在40度左右了。不过空空如也的外壳似乎也不好看，所以干脆设计一个标签吧，贴上之后，完美：

以下附上使用SK内存和Samsung内存的另两块硬盘照片：

　　由上面两图也可以看书，这个PCB DRAM的外框实际上是按照Nanya内存的尺寸设计的，使用SK的话外框大了一圈，而用Samsung外框又太小了。

五、后记

　　因为一开始美光的L95B的flash颗粒实在买太多了，而且折腾时间太久了店家也不让退了，所以，实在没办法，就买了一堆IS903的主控板，干脆全部做成U盘了，当然一如既往，标签还是要设计一个的，毕竟这是传递信仰：

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　　后来，我又仔细分析了一下DIY的过程和得失，感觉其实2258H虽然没有直接说支持L95B，但实际上参数复制过去应该还是可以支持的，之前一直卡pretest应该只是跳线的问题。后来查了美光代号的含义，L95B应该只是美光中期的MLC，类似代号还有L74，L84，M84C，L95B，L06B，其中第二位数字7代表3xnm，8代表2xnm，9代表1xnm，0代表1ynm，所以L06B的制程和工艺是最新的性能也是最好的。我换成intel L06B也是正确的选择，第一次买美光的颗粒是手太快了。

　　另外，资料显示intel的MLC和TLC其实制造上是一样的，我使用的这颗L06B其实也可以按照TLC的BOKB来开卡，得到1.5TB的容量。不过速度和寿命也会相应打折扣了，对我来说1TB也够用，所以没必要在意那0.5TB的容量了。

　　到此，这次折腾前前后后都快搞了1个月了，也算是结束了，信息量比较大，在这里特别记录一下吧。