Co to jest SLC, MLC i TLC NAND FLASH

Każdy, kto go wypróbuje, zaświadczy, że dyski SSD z pewnością są świetne! Dzięki krótszym czasom ładowania ulubionych aplikacji, wyższej ogólnej wydajności i większej trwałości w porównaniu do tradycyjnych wirujących dysków twardych, nic dziwnego, że pojawiają się one na każdym nowym urządzeniu, które trafi na rynek.

Ale co sprawia, że niektóre dyski SSD są droższe od innych? Podobnie jak samochody wyścigowe, wszystko zależy od tego, co jest pod maską.

Anatomia dysku SSD

MyDigitalSSD BP4e SSD mSATA z zainstalowanymi dwoma dołączonymi układami pamięci flash NAND. Układ kontrolera został zaprojektowany przez PHISON

• A. NAND Flash: Część, w której przechowywane są twoje dane, w blokach nieulotnej pamięci (nie wymaga zasilania do utrzymania danych).

• B. Pamięć DDR: Niewielka ilość pamięci ulotnej (wymaga zasilania do utrzymania danych) wykorzystywana do buforowania informacji w celu przyszłego dostępu. Niedostępne na wszystkich dyskach SSD.

• C. Kontroler: Działa jako główne złącze między pamięcią flash NAND a komputerem. Kontroler zawiera także oprogramowanie wewnętrzne, które pomaga zarządzać dyskiem SSD.

Co to jest NAND Flash?

Pamięć flash NAND zbudowana jest z wielu komórek, które przechowują bity, które są włączane lub wyłączane przez ładunek elektryczny. Sposób organizacji tych komórek włączania / wyłączania reprezentuje dane przechowywane na dysku SSD. Liczba bitów w tych komórkach determinuje także nazywanie pamięci flash, na przykład pamięć flash o pojedynczej komórce (SLC) zawiera jeden bit w każdej komórce.

Powód, dla którego SLC jest dostępny tylko przy niższych pojemnościach, zależy od fizycznej nieruchomości, jaką pamięć flash NAND zajmuje na płytce drukowanej (PCB). Nie zapominaj, że płytka drukowana musi mieć kontroler, pamięć DDR i pamięć flash zbudowane w standardowych wymiarach, aby zmieściły się w twoim komputerze. MLC podwaja liczbę bitów na komórkę, podczas gdy TLC trzykrotnie, co otwiera się na dyski SSD o większej pojemności.

Istnieją szczególne powody, dla których producenci budują pamięć flash z jednym bitem na komórkę, np. SLC. Zaletą SLC jest to, że jest najszybszy, najtrwalszy, ale ma wady, ponieważ jest droższy i nie jest dostępny w przypadku większej pojemności gigabajtów. Właśnie dlatego SLC jest preferowany do intensywnego użytkowania w przedsiębiorstwie.

Błysk MLC i TLC w porównaniu do SLC jest tańszy w produkcji, dostępny w wyższych pojemnościach pamięci, ale przy kompromisie stosunkowo krótszych żywotności i niższych prędkości odczytu / zapisu. MLC i TLC są preferowane w codziennym użytkowaniu komputerów konsumenckich.

Zrozumienie własnych potrzeb w zakresie komputerów i podstaw pamięci flash NAND nie tylko pomoże wybrać odpowiedni dysk SSD, ale także pomoże ci ustalić czynniki, takie jak cena produktu.

SLC (komórka jednopoziomowa)

Błysk jednopoziomowy jest tak zwany pojedynczym bitem, który może być włączony lub wyłączony po naładowaniu. Ten rodzaj pamięci flash ma tę zaletę, że jest najdokładniejszy podczas odczytywania i zapisywania danych, a także ma tę zaletę, że trwa najdłuższe cykle odczytu i zapisu danych. Cykl życia programu do odczytu / zapisu powinien wynosić od 90 000 do 100 000. Ten typ flasha radził sobie wyjątkowo dobrze na rynku korporacyjnym ze względu na jego żywotność, dokładność i ogólną wydajność. Nie zobaczysz zbyt wielu komputerów domowych z tego rodzaju NAND ze względu na wysokie koszty i niskie pojemności pamięci.

Plusy:

• Ma najdłuższą żywotność i cykle ładowania w porównaniu z dowolnym innym rodzajem lampy błyskowej.

• Bardziej niezawodny mniejszy pokój na błąd odczytu / zapisu.

• Może pracować w szerszym zakresie temperatur.

Cons:

• Najdroższy typ lampy błyskowej NAND na rynku.

• Często dostępne tylko w mniejszych pojemnościach.

Polecane dla:

• Zastosowanie przemysłowe i obciążenia wymagające dużych cykli odczytu / zapisu, takich jak serwery.

eMLC (Enterprise Multi Level Cell)

eMLC to pamięć flash MLC, ale zoptymalizowana pod kątem sektora przedsiębiorstw i ma lepszą wydajność i trwałość. Cykl życia danych do odczytu / zapisu spodziewany jest od 20 000 do 30 000. eMLC zapewnia tańszą alternatywę dla SLC, ale zachowuje niektóre zalety SLC.

Plusy:

• Tańsza alternatywa niż SLC dla korporacyjnego dysku SSD.

• Ma lepszą wydajność i wytrzymałość niż standardowe MLC.

Cons:

• Nie odpowiada wydajności dysków SSD flash SLC NAND.

Polecane dla:

• Zastosowanie przemysłowe i obciążenia wymagające dużych cykli odczytu / zapisu, takich jak serwery.

MLC (komórka wielopoziomowa)

Flash MLC, jak sama nazwa wskazuje, przechowuje wiele bitów danych w jednej komórce. Dużą zaletą tego jest niższy koszt produkcji w porównaniu do produkcji SLC flash. Niższy koszt produkcji flash jest generalnie przenoszony na ciebie jako konsumenta, i dlatego jest bardzo popularny wśród wielu marek. Pamięć flash MLC jest preferowana na dyskach SSD dla konsumentów ze względu na niższe koszty, ale żywotność odczytu / zapisu danych jest krótsza w porównaniu do SLC i wynosi około 10 000 na komórkę.

Plusy:

• Niższe koszty produkcji obciążają konsumenta.

• Jest bardziej niezawodny niż flash TLC.

Cons:

• Nie tak trwały i niezawodny jak dyski SLC lub Enterprise SSD.

Polecane dla:

• Codzienne użytkowanie, gracze i entuzjaści.

TLC (komórka trzypoziomowa)

Pamięć flash TLC, przechowująca 3 bity na komórkę, jest najtańszą produkowaną pamięcią flash. Największą wadą tego typu lampy błyskowej jest to, że jest ona odpowiednia tylko do użytku konsumenckiego i nie byłaby w stanie spełnić standardów dla zastosowań przemysłowych. Cykle życia odczytu / zapisu są znacznie krótsze i wynoszą od 3000 do 5000 cykli na komórkę.

Plusy:

• Najtańszy w produkcji, co z kolei prowadzi do tańszych na rynku dysków SSD.

Cons:

• Komórki przetrwają znacznie mniej cykli odczytu / zapisu w porównaniu do MLC NAND. Oznacza to, że flash TLC nadaje się tylko do użytku konsumenckiego.

Polecane dla:

• Codzienne użytkowanie przez konsumentów, maszyny internetowe / e-mailowe, netbooki i tablety.

Cykl życia SSD

Jak wszystkie dobre rzeczy, dysk SSD nie trwa wiecznie. Jak wspomniano powyżej, cykl życia dysku SSD można bezpośrednio przypisać pamięci flash NAND, z którą jest wyposażony. Na przykład flash SLC będzie trwał dłużej niż flash MLC lub TLC, ale kosztuje to sporo.

Z MLC i TLC flash powszechnie używanymi / znajdującymi się w dyskach SSD konsumenckich, prawdziwe pytanie brzmi: jak długo będą trwać?

TechReport.com przetestował kilka dostępnych dysków SSD klasy konsumenckiej, z których większość to MLC NAND, a jeden to TLC NAND, a wyniki są obiecujące. Wszystkie testowane urządzenia trwały co najmniej 700 terabajtów (TB) zapisów przed awarią, a kilka osób nawet przepchnęło petabajt (PB).

To dużo danych, ale spójrzmy na to z perspektywy czasu, zapisując 1 PB na dysku SSD.

Spojrzenie na te liczby powinno naprawdę uspokoić wszelkie wątpliwości dotyczące awarii dysku SSD w krótkim czasie.

Jeśli zastanawiasz się nad dyskiem SSD MLC lub TLC do codziennego użytku konsumenckiego, np. przechowując muzykę, zdjęcia, oprogramowanie, dokumenty osobiste lub grając w gry, powinieneś mieć pewność, że Twój dysk SSD powinien trwać kilka lat. Ten rodzaj użytkowania jest uważany za niewielki w porównaniu do ciągłego intensywnego odczytu / zapisu serwerów i komputerów dla przedsiębiorstw, jak opisano w następnej sekcji poniżej.

Uwaga: dla każdego, kto martwi się o żywotność swojego dysku SSD, takie funkcje jak samonadzorująca technologia analizy i raportowania lub w skrócie SMART, mogą pomóc w lepszym śledzeniu żywotności dysku SSD.

Dyski SSD Enterprise vs. Consumer

Różnice i wymagania wobec dysków SSD dla przedsiębiorstw sprawiają, że są one częścią świata dysków SSD dla konsumentów. Dyski SSD dla przedsiębiorstw są zaprojektowane tak, aby spełniać wyższy standard i niezmiennie działać w zaawansowanych technologicznie usługach, wojsku, nauce i we wszystkich obszarach, które wymagałyby dużej ilości odczytu i zapisu danych.

Serwery baz danych są przykładem miejsca, w którym można zobaczyć dyski SSD dla przedsiębiorstw. Serwery te działają 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, i obejmują: dłuższy cykl życia odczytu / zapisu, wyższe prędkości odczytu / zapisu, zwiększoną niezawodność i trwałość w trudnych warunkach.

Dyski SSD dla klientów indywidualnych są tańsze i są pozbawionymi wersji dyskami SSD dla przedsiębiorstw. Może się to wydawać, że brakuje Ci niektórych funkcji, ale warto skorzystać z tańszego produktu o większej pojemności. Poza tym producenci zawsze zwiększają wydajność dysków SSD, jednocześnie obniżając cenę.

Podsumowując

W tym momencie prawdopodobnie masz dobry pomysł na różnicę między pamięcią flash SLC, MLC i TLC NAND. Podstawy, które omówiliśmy tutaj, z wglądem, dlaczego niektóre kosztują więcej niż inne, powinny wyjaśnić wszelkie nieporozumienia co do tego, który rodzaj lampy błyskowej najlepiej odpowiada Twoim potrzebom.

Ważną rzeczą, którą należy odnieść od tego przewodnika, jest to, że nowoczesne dyski SSD są zbudowane tak, aby przetrwały znaczną ilość czasu. Chociaż należy wziąć pod uwagę ich cykl życia, w żadnym wypadku nie powinno to uniemożliwiać kupowania szybszego i bardziej wydajnego magazynu.