SLC vs MLC vs TLC vs QLC vs PLC

Os SSDs são dispositivos de armazenamento rápido que caíram muito de preço ao longo dos anos. O que você pode não saber é o uso inteligente da tecnologia que tem sido usada para ocultar o fato de que essa queda de preço, na verdade, teve outros custos significativos. Antes de discutirmos os diferentes tipos de flash, será útil cobrir mais três siglas.

Acrônimos de garantia

As garantias de SSD normalmente têm dois valores, um número de anos e um TBW. Significa TeraBytes Written e é uma medida de quantos Terabytes o fabricante da unidade garante que a unidade seja segura para gravar. Esse valor sempre varia dependendo do tamanho da unidade, portanto, às vezes, você também pode ou alternativamente ver a classificação TDW. Isso significa Total Drive Writes e é – geralmente – o mesmo em todas as variantes de capacidade em uma série de drives, já que o resto dos componentes são os mesmos.

Por exemplo, a série Samsung 980 Pro vem em quatro capacidades de 250 GB, 500 GB, 1 TB e 2 TB. Eles oferecem, respectivamente, garantias de 150, 300, 600 e 1200 TBW. À medida que o tamanho da unidade dobra, o mesmo ocorre com a quantidade garantida de dados gravados na unidade. Isso resulta em 600 gravações de unidade completa ou 600 TDW cobertos pela garantia.

A sigla final é DRPD ou Drive Writes Per Day. Esta é apenas uma medida de quantas gravações de unidade totais garantidas você pode ajustar no período de tempo garantido. Novamente, para o Samsung 980 Pro, o período de garantia é de 5 anos, sendo 1826 dias. Isso significa que você pode gravar cerca de um terço da capacidade da unidade, todos os dias, durante todo o período de garantia de 5 anos. Na capacidade de 250 GB, são “apenas” 83 GB por dia, durante cinco anos. Na capacidade de 2 TB, são 666 GB, todos os dias, por cinco anos.

SLC

A memória flash SLC é o tipo de flash usado nos primeiros SSDs e significa Single-Level Cell. Ele armazena um único bit binário de dados em cada célula de memória. Embora o desempenho e a longevidade dos primeiros SSDs fossem baixos, isso se devia à falta de maturidade do mercado. Esses problemas agora foram resolvidos com conectores muito mais rápidos, drivers melhores e melhor tecnologia de nivelamento de desgaste.

SLC é o tipo mais rápido de memória flash e tem a vida útil mais longa. É, no entanto, o mais caro e basicamente não é mais usado. O SLC é essencialmente encontrado apenas em ambientes corporativos/de data centers onde a confiabilidade é fundamental e o custo é um problema muito menor.

MLC

MLC significa Multi-Level Cell. Este tipo de memória flash armazena dois bits de dados por célula de memória flash. Esse tipo de memória não foi nomeado com nenhum tipo de mente voltada para o futuro, como você pode adivinhar pelos nomes dos outros tipos de flash. A grande diferença aqui é que ao dobrar a quantidade de dados que podem ser armazenados em cada célula de memória, a capacidade geral de qualquer unidade semelhante é duplicada. Surpreendentemente, isso não requer nenhuma alteração de hardware na memória flash subjacente, apenas no controlador SSD, portanto, o preço por gigabyte de armazenamento pode ser reduzido instantaneamente pela metade.

O problema com o armazenamento de dois bits de dados por célula é que fica mais difícil e lento para lê-los e gravá-los. Além disso, a vida útil geral da célula de memória é reduzida. Com o desempenho do MLC ainda é bastante sólido e, embora a vida útil seja reduzida, melhorias simultâneas em outras áreas, incluindo o nivelamento do desgaste compensaram isso. Há um número muito pequeno de drives MLC ainda disponíveis atualmente, embora sejam mais baratos que o SLC, eles ainda não são baratos e foram substituídos.

TLC

TLC significa Célula de Nível Triplo. É a configuração de memória padrão atual para memória flash em SSDs. Como você pode adivinhar pelo nome, ele armazena três bits de dados por célula de memória. Isso é o triplo da densidade de armazenamento do SLC e densidade 50% maior em comparação com o MLC. Atualmente, os SSDs TLC custam cerca de duas vezes mais do que um HDD de tamanho comparável, com o preço ideal sendo 2 TB.

Novamente, o TLC vem com as mesmas desvantagens e fatores atenuantes, bem como algumas novas melhorias. Ele sofre de uma vida útil menor do que o flash MLC, mas o nivelamento de desgaste aprimorado ajuda a gerenciar isso. Especialmente quando combinado com superprovisionamento, que inclui algumas células extras de memória que o controlador SSD pode optar por trocar por células desgastadas mais antigas.

O TLC também é mais lento para ler e gravar. As velocidades de leitura não são um problema, mesmo com mecanismos modernos de armazenamento de alta velocidade, eles ainda podem saturar a largura de banda. As velocidades de gravação são um problema, e elas foram mitigadas principalmente pelo uso de um cache SLC. Conforme abordamos aqui, o cache do SLC envolve o tratamento de parte do TLC como SLC, que pode ser gravado muito mais rapidamente. Os dados são então transferidos para o TLC o mais rápido possível para liberar espaço. Em SSDs TLC de última geração, esse cache é normalmente um terço do espaço de armazenamento restante, que pode ser de até 600 GB em uma unidade vazia de 2 TB.

Observação: o Samsung 980 Pro, para o qual fornecemos estatísticas acima, usa flash TLC.

QLC

QLC significa Quad-Level Cell. Previsivelmente, ele armazena quatro bits de dados por célula, oferecendo quatro vezes a densidade de armazenamento do SLC e o dobro da densidade do MLC. Ele segue as mesmas tendências do resto do mercado, sendo mais lento para gravar, ler e ter uma vida útil menor do que o flash TLC.

Há um número relativamente pequeno de SSDs QLC no mercado. Embora ofereçam preços mais baratos em capacidades semelhantes e modelos de maior capacidade, eles não são muito mais baratos que o TLC. Eles também vêm com penalidades de velocidade ainda mais severas quando o cache SLC está esgotado. A tecnologia continuará a amadurecer e, com o tempo, poderá substituir o TLC como método de armazenamento padrão.

Embora não seja diretamente comparável ao 980 Pro, o Samsung 870 QVO usa QLC e vem com garantia de 3 anos ou 360 TBW por terabyte. Ele vem em capacidades de 1, 2, 4 e 8 TB, em vez de chegar a 2 TB. A diminuição da longevidade pode ser facilmente vista em unidades de ponta que são tão próximas quanto possível. Com mais níveis por célula, você obtém uma classificação TBW e TDW mais baixa. Consequentemente, o período de garantia pode ser reduzido para manter a classificação DRPD em valores comercializáveis.

CLP

Como você pode imaginar, PLC significa Penta-Level Cell. Ele armazena cinco bits de dados por célula. Atualmente, não há SSDs PLC disponíveis comercialmente, pois essa tecnologia ainda está em desenvolvimento. Oferecerá os mesmos prós e contras. Maior densidade de armazenamento e preço reduzido, ao custo de vida útil e velocidades reduzidas. Os fabricantes de memória também estão falando sobre possibilidades além do PLC, incluindo o armazenamento de sete níveis por célula. Isso provavelmente levará algum tempo para chegar ao mercado, pois outras tecnologias precisarão ser melhoradas ou inventadas nesse meio tempo.

Conclusão

SLC, MLC, TLC, QLC e PLC são essencialmente a mesma coisa física. Cada célula de memória é um único transistor. Embora a tecnologia tenha evoluído ao longo do tempo, eles mudaram um pouco, a funcionalidade bruta básica e o método por trás de cada um deles são idênticos. A principal diferença está em como eles são controlados. No mundo real, é fácil simplificar a situação para que menos níveis por célula sejam mais rápidos, mas mais caros. Contanto que você esteja ciente dos diferentes níveis dos produtos que está procurando e do estado geral do mercado, poderá tomar uma decisão informada.

Atualmente, o TLC é o caminho a seguir, a menos que você realmente precise de um SSD de 8 TB. Com isso, se você está olhando para a velocidade como um fator-chave, procure unidades maiores com grandes caches SLC. Frequentemente, o cache do SLC pode ser mencionado, mas não ter sua capacidade anunciada. É importante encontrar análises confiáveis ​​e detalhadas que verifiquem isso se alto desempenho é o que você deseja.