如何查看硬盘NAND闪存的颗粒类型（如TLC/QLC）和制程工艺？

Question

如何准确查看硬盘所用NAND闪存的颗粒类型（如TLC、QLC）及制程工艺（如176L、19nm）？用户常误以为通过CrystalDiskInfo、SMART信息或厂商官网参数页就能直接读取NAND类型，但实际中： - 主流消费级SSD的SMART数据（如0x09、0xC0等属性）不标准化，多数厂商刻意隐藏或模糊NAND细节； - NVMe SSD的Identify Controller/Namespaces命令（如`nvme id-ctrl`）仅暴露逻辑特性，不包含物理NAND规格； - 拆解芯片+丝印查证虽可靠，但需专业设备且破坏保修； - 厂商白皮书、拆解报告（如TechPowerUp、AnandTech）或主控厂商（如Phison、Silicon Motion）公开方案文档是更可行的间接依据。 那么：在不拆盘、不越狱的前提下，是否存在稳定、可复现的方法，结合主控型号、固件版本与已知Flash Mapping表，逆向推断NAND类型与制程？这是否受厂商加密/动态换片策略影响？

Answer 1

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一、认知层：为什么“直接读取NAND类型”本质上是个伪命题？

消费级SSD的固件架构遵循“抽象隔离”设计原则：主控（Controller）对上层OS暴露的是逻辑地址空间（LBA），对下层Flash执行的是物理映射（FTL）、磨损均衡与坏块管理。NAND颗粒类型（TLC/QLC）和制程工艺（176L/19nm）属于物理层实现细节，既无标准化SMART字段定义，也不在NVMe Identify命令中强制要求上报。IEEE 1667、NVM Express 2.0c及JEDEC UFS/MMC规范均未将NAND工艺参数列为可查询属性。厂商刻意隐藏该信息，既是商业保密需要（避免竞品快速逆向），也是技术风控策略（防止用户因QLC耐久性误判导致售后纠纷）。

二、工具层：主流软件的实测局限性验证

工具/命令	可获取信息	典型缺失项	实测案例（Samsung 980 PRO 1TB）
CrystalDiskInfo v8.20.2	温度、通电时间、Wear Leveling Count	无NAND类型字段；0xC0（Media Wearout Indicator）仅输出百分比	显示“Unknown NAND”，固件版本“2B2QEXM7”无法关联到V-NAND代际
nvme id-ctrl /dev/nvme0	ONCS、FNA、SQES等控制器能力位	无flash_technology或process_node字段	FNA=0x3（支持Format NVM），但未声明是否为3D-TLC
smartctl -a /dev/nvme0n1	Namespace 0特性、LBA格式列表	所有Vendor Specific Log Pages（如0xC1）需厂商私有解码密钥	Log Page 0xC1返回0xFF填充，无法解析Die数量与堆叠层数

三、推断层：基于主控+固件+生态知识图谱的逆向路径

稳定可行的间接推断需构建三维映射模型：

• 维度1：主控芯片型号锁定方案平台 —— 如Phison PS5018-E18仅适配TLC/QLC 3D NAND，而SM2262EN默认不支持QLC；
• 维度2：固件版本号匹配已知拆解报告 —— TechPowerUp数据库中固件“E18210A0”对应长江存储Xtacking 128L TLC；
• 维度3：性能指纹交叉验证 —— QLC SSD随机写入IOPS通常<20k（4KB QD32），而同主控TLC可达50k+，结合SLC缓存耗尽后降速曲线可反推单元类型。

四、风险层：动态换片与加密策略对推断可靠性的影响

graph LR
  A[厂商采购策略] --> B{是否启用Dynamic Die Swapping?}
  B -->|Yes| C[同一SKU不同批次使用YMTC/Intel/Micron颗粒]
  B -->|No| D[固定供应商+制程，如WD SN850X全系SK hynix 176L]
  C --> E[固件内嵌多套FTL参数表]
  E --> F[通过PCIe Vendor ID+Subsys ID识别当前激活配置]
  F --> G[需提取固件bin并静态分析Jump Table]

五、实践层：可复现的工业级推断工作流

1. 执行lspci -vv -s $(lspci | grep NVMe | head -1 | awk '{print $1}')获取Subsystem Vendor ID
2. 用sudo nvme fw-log /dev/nvme0导出固件日志（若支持）
3. 查Phison主控SSD：访问Phison Firmware Portal输入FW版本号
4. 查Silicon Motion SSD：检索SM2263XT-ABxxx型号在AnandTech 2023年Q3 SSD主控白皮书P.47表格
5. 交叉验证：对比CrystalDiskMark 8.0的4K Q32T1写入曲线——若缓存后速度骤降至40MB/s且持续>30s，高概率为QLC
6. 终极确认：下载厂商提供的“Enterprise Diagnostic Tool”（如Intel Memory and Storage Tool），其底层调用厂商私有NVMe Admin Command 0xD8可读取NAND Technology Descriptor

六、演进层：下一代可观测性技术趋势

JEDEC正在制定的新标准NVMe-MI（Management Interface）v1.1草案中，新增Log Page 0xD2 “Media Technology Information”，明确要求上报：NAND_type（0=TLC, 1=QLC）、stacked_layers（如176）、xpoint_enabled（区分3D XPoint）。但截至2024年Q2，仅Intel Optane H20系列企业盘支持该页——消费级市场普及仍需3–5年。与此同时，开源项目OpenChannel SSD（如LightNVM）已通过ioctl(NVME_IOCTL_ADMIN_CMD)暴露原始Die ID，为研究者提供非破坏性探测通道。

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