SLC vs MLC vs TLC vs QLC vs PLC

Dyski SSD to szybkie urządzenia pamięci masowej, których cena znacznie spadła na przestrzeni lat. To, o czym możesz nie wiedzieć, to sprytne wykorzystanie technologii, która została wykorzystana do ukrycia faktu, że ten spadek cen w rzeczywistości wiąże się z innymi znaczącymi kosztami. Zanim omówimy różne rodzaje lamp błyskowych, pomocne będzie omówienie trzech dodatkowych akronimów.

Akronimy gwarancji

Gwarancje na dyski SSD zazwyczaj mają dwie wartości, liczbę lat i TBW. To skrót od TeraBytes Written i jest miarą tego, ile terabajtów gwarantuje producent dysku, aby można było bezpiecznie zapisać dysk. Ta wartość zawsze zmienia się w zależności od rozmiaru dysku, więc czasami możesz również lub alternatywnie zobaczyć ocenę TDW. Oznacza to całkowitą liczbę zapisów na dysku i jest – generalnie – taka sama dla wszystkich wariantów pojemności w serii dysków, ponieważ pozostałe komponenty są takie same.

Na przykład seria Samsung 980 Pro jest dostępna w czterech pojemnościach: 250 GB, 500 GB, 1 TB i 2 TB. Oferują one odpowiednio 150, 300, 600 i 1200 gwarancji TBW. Wraz ze wzrostem rozmiaru dysku podwaja się również gwarantowana ilość danych zapisywanych na dysku. Daje to 600 pełnych zapisów na dysku lub 600 TDW objętych gwarancją.

Końcowy akronim to DRPD lub Drive Writes Per Day. Jest to tylko miara tego, ile gwarantowanych całkowitych zapisów na dysku można zmieścić w gwarantowanym przedziale czasowym. Ponownie, w przypadku Samsunga 980 Pro okres gwarancji wynosi 5 lat, w tym 1826 dni. Oznacza to, że każdego dnia można zapisać około jednej trzeciej pojemności dysku przez cały 5-letni okres gwarancji. Przy pojemności 250 GB to „tylko” 83 GB dziennie przez pięć lat. Przy pojemności 2 TB to 666 GB dziennie przez pięć lat.

SLC

Pamięć flash SLC jest rodzajem pamięci flash używanej w pierwszych dyskach SSD i oznacza komórkę jednopoziomową. Przechowuje pojedynczy binarny bit danych w każdej komórce pamięci. Chociaż wydajność i żywotność wczesnych dysków SSD była niska, wynikało to z niedojrzałości rynku. Te problemy zostały teraz rozwiązane dzięki znacznie szybszym złączom, lepszym sterownikom i lepszej technologii równoważenia zużycia.

SLC to najszybszy typ pamięci flash i ma najdłuższą żywotność. Jest jednak najdroższy iw zasadzie nie jest już używany. SLC można znaleźć zasadniczo tylko w środowiskach przedsiębiorstw/centrów danych, w których niezawodność jest kluczowa, a koszt jest znacznie mniejszym problemem.

MLC

MLC oznacza komórkę wielopoziomową. Ten typ pamięci flash przechowuje dwa bity danych na komórkę pamięci flash. Ten typ pamięci nie został nazwany z myślą o przyszłości, jak można się domyślić na podstawie nazw innych typów lamp błyskowych. Duża różnica polega na tym, że podwojenie ilości danych, które można przechowywać w każdej komórce pamięci, podwaja ogólną pojemność dowolnego podobnego dysku. O dziwo, nie wymaga to żadnych zmian sprzętowych w bazowej pamięci flash, tylko w kontrolerze SSD, więc cena za gigabajt pamięci może zasadniczo zostać natychmiast zmniejszona o połowę.

Problem z przechowywaniem dwóch bitów danych na komórkę polega na tym, że zarówno ich odczyt, jak i zapis stają się coraz trudniejsze i wolniejsze. Ponadto ogólna żywotność komórki pamięci jest zmniejszona. Dzięki MLC wydajność jest nadal dość solidna, a chociaż żywotność jest zmniejszona, nadrobiły to jednoczesne ulepszenia w innych obszarach, w tym wyrównywanie zużycia. Istnieje bardzo niewielka liczba dysków MLC, które są nadal dostępne, chociaż są tańsze niż SLC, nadal nie są tanie i zostały zastąpione.

TLC

TLC oznacza komórkę trójpoziomową. Jest to obecna standardowa konfiguracja pamięci dla pamięci flash w dyskach SSD. Jak można się domyślić z nazwy, przechowuje trzy bity danych na komórkę pamięci. To trzykrotnie większa gęstość pamięci niż w przypadku SLC i o 50% większa w porównaniu z MLC. Dyski TLC SSD kosztują obecnie około dwa razy więcej niż porównywalny rozmiar dysku twardego, a najniższa cena to 2 TB.

Ponownie, TLC ma te same wady i czynniki łagodzące, a także kilka nowych ulepszeń. Ma krótszą żywotność niż lampa błyskowa MLC, ale ulepszone wyrównywanie zużycia pomaga sobie z tym poradzić. Zwłaszcza w połączeniu z nadmiarową alokacją, która obejmuje dodatkowe komórki pamięci, które kontroler SSD może zamienić na starsze, zużyte komórki.

TLC jest również wolniejszy do odczytu i zapisu. Prędkości odczytu nie stanowią problemu, nawet w przypadku nowoczesnych mechanizmów pamięci masowej o dużej szybkości, nadal mogą nasycić przepustowość. Problemem są jednak prędkości zapisu, które w większości zostały złagodzone dzięki zastosowaniu pamięci podręcznej SLC. Jak omówiliśmy tutaj, buforowanie SLC polega na traktowaniu części TLC jako SLC, w której można zapisywać dużo szybciej. Dane są następnie przesyłane do TLC tak szybko, jak to możliwe, aby zwolnić miejsce. W wysokiej klasy dyskach SSD TLC ta pamięć podręczna stanowi zwykle jedną trzecią pozostałej przestrzeni dyskowej, która może mieć do 600 GB na pustym dysku o pojemności 2 TB.

Uwaga: Samsung 980 Pro, dla którego przedstawiliśmy powyższe statystyki, korzysta z pamięci flash TLC.

QLC

QLC oznacza komórkę czteropoziomową. Przewidywalnie przechowuje cztery bity danych na komórkę, oferując czterokrotnie większą gęstość pamięci niż SLC i dwukrotnie większą gęstość niż MLC. Podąża za tymi samymi trendami, co reszta rynku, jest wolniejszy do zapisu i odczytu oraz ma krótszą żywotność niż pamięć flash TLC.

Na rynku jest stosunkowo niewielka liczba dysków SSD QLC. Chociaż oferują tańsze ceny przy podobnych pojemnościach i modele o większej pojemności, nie są dużo tańsze niż TLC. Pochodzą również z jeszcze surowszymi karami za prędkość, gdy pamięć podręczna SLC jest wyczerpana. Technologia będzie nadal dojrzewać iz czasem może zastąpić TLC jako standardową metodę przechowywania.

Chociaż Samsung 870 QVO nie jest bezpośrednio porównywalny z 980 Pro, korzysta z QLC i jest objęty 3-letnią gwarancją lub 360 TBW na terabajt. Występuje w pojemnościach 1, 2, 4 i 8 TB zamiast wiechy na poziomie 2 TB. Spadek żywotności można dość łatwo zauważyć w dyskach z najwyższej półki, które są tak blisko porównywalne, jak to tylko możliwe. Przy większej liczbie poziomów na komórkę uzyskujesz niższą ocenę TBW i TDW. W związku z tym okres gwarancji może zostać skrócony, aby utrzymać ocenę DRPD na poziomie wartości rynkowej.

PLC

Jak można się domyślić, PLC to skrót od Penta-Level Cell. Przechowuje pięć bitów danych na komórkę. Obecnie nie ma dostępnych na rynku dysków PLC PLC, ponieważ ta technologia jest wciąż w fazie rozwoju. Będzie oferować te same zalety i wady. Zwiększona gęstość pamięci masowej i obniżona cena kosztem skróconej żywotności i szybkości. Producenci pamięci mówią również o możliwościach wykraczających poza PLC, w tym o przechowywaniu siedmiu poziomów na komórkę. Pojawienie się ich na rynku prawdopodobnie zajmie trochę czasu, ponieważ inne technologie będą musiały zostać ulepszone lub wynalezione w międzyczasie.

Wniosek

SLC, MLC, TLC, QLC i PLC to zasadniczo ta sama fizyczna rzecz. Każda komórka pamięci to pojedynczy tranzystor. Chociaż technologia ewoluowała z biegiem czasu, te nieco się zmieniły, ale podstawowa, surowa funkcjonalność i metoda stojąca za każdą z nich jest identyczna. Główna różnica polega na tym, jak są kontrolowane. W prawdziwym świecie łatwo jest uprościć sytuację do mniejszej liczby poziomów na komórkę, które są szybsze, ale droższe. Tak długo, jak jesteś świadomy różnych poziomów produktów, na które patrzysz, oraz ogólnego stanu rynku, możesz podjąć świadomą decyzję.

TLC jest obecnie najlepszym rozwiązaniem, chyba że naprawdę potrzebujesz dysku SSD o pojemności 8 TB. W związku z tym, jeśli postrzegasz szybkość jako kluczowy czynnik, poszukaj większych dysków z dużymi pamięciami podręcznymi SLC. Często można wspomnieć o pamięci podręcznej SLC, ale nie reklamować jej pojemności. Jeśli Twoim celem jest wysoka wydajność, ważne jest, aby znaleźć wiarygodne i szczegółowe recenzje, które to sprawdzą.