Ssd diskovi s tlc vs mlc memorijama

Prvo je bilo brutalno povećanje proizvodnje i konkurencije među proizvođačima, što je gurnulo cijene. Osim divova poput Samsung i Toshiba, čak su i Intel i AMD uložili velike količine novca u proizvodnju flash memorije.

Drugi je uvođenje MLC (Multi-Level Cell) tehnologije, gdje je svaka ćelija pohraniti dva bita umjesto samo jednog. To je bilo moguće zahvaljujući korištenju srednjih napona. MLC tehnologiju više-manje istodobno implementiraju razni proizvođači i smanjili su troškove po megabajtu za pola, ali umjesto toga rezultirali su flash memorijskim čipovima koji imaju slabije performanse i brže se degradiraju.,

Danas su MLC čipovi oni koji se koriste u velikoj većini USB stickova, memorijskih kartica i SSD-ova. Tradicionalni čipovi, koji pohranjuju jedan bit po ćeliji, nazvani su "SLC" (Single-Level Cell), a proizvode se s ciljem da posluže na tržištu visoko-djelotvornih SSD pogona (posebno modela namijenjenih tržište poslužitelja). Iako su puno skuplje, nude bolju izvedbu i trajniji su.

S druge strane, imamo jedinice opremljene TLC čipovima, koji pohranjuju tri bita po ćeliji, a ne dva slična MLC-u, i stoga smanjuju troškove proizvodnje po gigabajtu za više od 33%. S druge strane, uporaba više srednjih napona rezultira čipovima koji se razgrađuju brže od MLC-a.

Razlike između MLC i TLC

Zapravo, ne postoje fizičke razlike između stanica na MLC i TLC čipu. U oba slučaja, tehnika proizvodnje je gotovo ista, ali postoje razlike u njima… ali i način programiranja čipa. Što čini MLC i TLC čipove jeftinijima od SLC-a je jednostavna aritmetika: NAND čip od 16 gigabajta može stvoriti 16-gigabajtni SLC čip, 32-gigabajtni MLC čip ili TLC čip 48 gigabajta.

Ako pretpostavimo da je ukupni trošak čipa 24 USD, na MLC-u bismo imali trošak po gigabajtu od 0, 75 USD, a na FTA samo 0, 50 USD. Ako ste proizvođač zainteresiran za prodaju SSD-ova velikog kapaciteta po niskoj cijeni, bilo bi očito koja bi vam od ove dvije mogućnosti bila privlačnija.

Veliki problem nije samo trajnost, već i performanse samih čipova, koje se smanjuju upotrebom više bita. Operacija čitanja koja traje 50 µs na MLC čipu potrajat će 100 µs ili više na TLC čipu.

Istovremeno, operacija pisanja koja na MLC čipu traje 900 µs ili više traje više od 2000 µs na TLC, što rezultira padima proporcionalnim brzinama čitanja i pisanja pogona.

PREPORUČUJEMO VAM NAND tipove memorije na SSD-u: SLC, MLC, TLC i QLC

Najveći problem, međutim, je trajnost. Životni vijek MLC čipova iznosi samo 10 000 ciklusa u 50nm, dok je kod TLC čipova životni vijek 2500 operacija u 50nm.

Čak i uz korištenje sektora i drugih tehnika koje trenutni vozači koriste za produljenje životnog vijeka pogona, SSD od 128 GB na temelju 25nm TLC čipova nosit će samo 96TB snimaka tijekom cijelog životnog vijeka, ograničavajući se njegova upotreba jako. Za usporedbu, 128 GB disk zasnovan na 34nm MLC čipovima nosit će 640TB na disku.

MLC disk imao bi relativno nizak životni vijek, ali još uvijek prihvatljiv ako uzmemo u obzir velike prednosti koje flash memorija nudi u drugim područjima. Međutim, TLC pogon imao bi ograničenu upotrebu, a u mnogim slučajevima korištenja moglo bi se iscrpiti nakon nekoliko godina. Mislim, nisu loše, ok? Ali su lošije kvalitete.

SSD s TLC memorijom potpuno je pogodan za normalnog korisnika. No, MLC ima višu kvalitetu i oni su prisutni u vrhu proizvođača.

Mnogi proizvođači uspjeli su nadoknaditi ovaj pad performansi i pouzdanosti flash memorije boljim upravljačkim programima i upotrebom većeg postotka SSD-a, ali to ne negira središnje pitanje da proizvođači proizvode lošije čipove flash memorije. sa svakom novom generacijom, ostvarujući napredak samo u odnosu na troškove.

Višelijetna ćelija (MLC)

MLC je standard koji danas koristi većina čvrstih pogona. Akronim označava Multi-Level Cell, a koristi se za opisivanje NAND flash memorija koje imaju mogućnost pohranjivanja 2 bita podataka po ćeliji.

TLC je evolucija ove tehnologije i omogućuje pohranjivanje 3 bita podataka po ćeliji, dok Single-Level Cell (SLC) pohranjuje samo jedan bit podataka za svaku ćeliju. Svaka od njih ima prednosti i mane, što ćemo vidjeti dalje.

MLC vrsta je danas prilično uobičajena i sastoji se od postupka koji koristi diferencirane napone da memorijska ćelija pohrani dva bita (u teoriji je moguće učiniti da pohrani više) umjesto samo jednog, kao u SLC-u.

Zahvaljujući MLC tehnologiji, troškovi flash uređaja za pohranu su smanjeni, čak povećavajući ponudu proizvoda kao što su USB stick i pametni telefoni s povoljnijim cijenama.

Trostruka razina ćelija (TLC)

Sam naziv to označava: TLC tip pohranjuje tri bita po ćeliji, stoga se volumen podataka koji se mogu pohraniti u jedinici znatno povećava. To je najnoviji standard koji imamo na tržištu.

PREPORUČUJEMO Vama Corsair Dominator Platinum Special Edition i Vengeance LED

No, performanse su također niže u usporedbi s MLC tehnologijom, nakon svega dobivamo osam mogućih vrijednosti s tri bita, zbog čega postoji više različitih napona: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 i 111.

Ovdje je glavna prednost povećanje prostora za pohranu, jer su TLC memorije obično sporije od MLC čipova koji zauzvrat imaju manje performansi od SLC tehnologije.

Usprkos tome, TLC i MLC memorije su brži od tvrdih diskova, zbog čega je njihova upotreba izvediva u većini aplikacija: u mnogim situacijama ne nadoknađuje postojanje prilično brzog SSD-a, ali ne nudi kapacitet od dovoljno prostora za pohranu.

Koje su prednosti i nedostaci?

Velika prednost SSD uređaja s TLC tehnologijom je njihova najniža cijena. To je zato što su pogoni s tehnologijom gušći, pohranjuju više podataka s istom količinom prostora. Drugim riječima, na kraju imaju veću ekonomičnost. Ali i ovo, kao i sve u životu, dolazi po cijeni.

Pogoni čvrstog stanja s TLC tehnologijom nisu toliko brzi ili izdržljivi kao MLC modeli. Stoga nisu indicirani za profesionalnu upotrebu.

Doista, TLC SSD uređaji bolje odgovaraju kućnim korisnicima. Za ove vrste korisnika ne postoji primjetna razlika u performansama, barem u velikoj većini slučajeva.

Koliko ciklusa snimanja podržavate, a da ne izgubite sposobnost pohrane podataka?

Jasno je da broj ciklusa zapisa koji podržava stanica utječe na njezin vijek trajanja. Ali, srećom, to nije jedini faktor. Postoje dvije druge od velike važnosti: frekvencija kojom se mijenja vrijednost sadržana u ćeliji (frekvencija s kojom se čita nema utjecaja na vijek trajanja) i kapacitet jedinice za masovno pohranjivanje (u našem slučaju, s SSD-a ili SSD uređaja) u koji je ugrađen.

Važnost učestalosti operacija snimanja je očita: učestalost operacija pisanja u ćeliji koja podržava deset tisuća ciklusa pisanja malo korištene jedinice ili koja pohranjuje statičke podatke je mala. Stoga će ova ćelija trajati mnogo duže nego druga, instalirana u pogon koji se koristi za pohranjivanje dinamičkih podataka čije se vrijednosti često mijenjaju i moraju ih uvijek biti prepisivane.

Važan poput memorijske banke u kojoj se podaci pohranjuju na SSD je kontroler koji se nalazi unutar nje, a koji funkcionira kao sučelje između SSD diska i računala. Ovo je kontroler koji odlučuje u koje ćelije će se podaci pohraniti.

PREPORUČUJEMO VAM proizvodnju DRAM memorije će i dalje biti vrlo ograničena u 2018. godini

Tijekom posljednjih godina u kojima su se širili SSD-ovi, algoritmi koji određuju što će te stanice biti usavršeni su. Noviji kontroleri nastoje što homogeno rasporediti operacije čitanja ćelija dostupnih na SSD-ovima, sprječavajući neke stanice da primaju mnogo više operacija pisanja od drugih.

U ranim danima korištenja SSD-a pogoni su bili relativno malog kapaciteta. Pogoni od 1 TB dostupni su danas. Pa, ako se ukupni broj ćelija u koje se mogu podijeliti operacije pisanja uvelike povećava, frekvencija s kojom je svaka ćelija prepisana smanjuje se u izravnom odnosu s tim povećanjem.

Otuda je važnost kapaciteta SSD-a u pogledu njegove dugovječnosti. No uređaji koji se temelje na MLC-u imaju znatno kraći vijek trajanja od onih koji se bave SLC-om.

Druga važna razlika je brzina kojom se izvode operacije pisanja. Iako se ovaj put operacije čitanja ne miješaju. Uostalom, za mjerenje napona dovoljno je primijeniti senzor na točke u kojima postoji razlika u električnom potencijalu. Ali u slučaju pisanja, stvar je drugačija.

Ova vrsta memorijske ćelije, kao što se može vidjeti, može pohraniti osam različitih vrijednosti (000 ₂ = 010 do 1112 = 710). Jednostavno opažanje je dovoljno da se pokaže da je pisanje vrijednosti (podešavanje naponske razine) mnogo složenije (i samim tim sporije) kada se povećava broj mogućih vrijednosti. Povećavanjem raspona napona povećava se i potrošnja energije.

Pitanje temperature

Donedavno su memorijski moduli rasipali toplinu, ali to nikada nije brinulo. Međutim, kada je u pitanju višeglasna flash memorija, drugačija je.

Uostalom, oni djeluju na visokim frekvencijama i koriste relativno visoke napone, dva važna čimbenika kada je u pitanju rasipanje topline, a samim tim i povišenu temperaturu čipsa.

To je posebno osjetljivo kada je u pitanju MLC memorija, gdje je broj pragova unutarnjih napona koji identificiraju pohranjenu vrijednost veći.

To je zato što previsoke temperature mogu ometati ove pragove, što mijenja pohranjenu vrijednost i potpuno ugrožava pouzdanost memorije.

PREPORUČUJEMO VAM Samsung pokazuje svoje memorije RDIMM od 256 GB

Rezultat je da definitivno nije preporučljivo baze ove vrste memorije držati na vrlo visokim radnim temperaturama. Iz tog razloga neki uređaji (na primjer, neki Samsung-ovi SSD-ovi) imaju temperaturne senzore koji jednostavno usporavaju zapis (očitanja, kao i uvijek, imaju malo utjecaja na rasipanje topline) u slučajevima kada su temperature iznad 70 stupnjeva Celzija i vraća se u normalan rad tek kada se banke ohlade na ispod ove granične vrijednosti.

Sjećanja na jednom nivou (SLC) puno su tolerantnija prema visokim temperaturama. To je zato što može potrajati samo jedno od dva stanja, tolerancija je mnogo veća od temperature koja lagano mijenja prag napona, tako da se pohranjena vrijednost ne mijenja.

Stoga su jednoćelijski SSD-ovi, skuplji, ali podnose veće temperature, klasificirani kao "industrijski", dok su MLC-ovi, koji moraju raditi u nižim temperaturnim rasponima, klasificirani kao "komercijalni".

Preporučeni SSD

Corsair Force MP500 - Solid State Drive, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen 3 x4 NVMe-SSD, Brzina čitanja do 2.300 MB / s CORSAIR NVMe M.2 SSD pogoni omogućuju razinu performansi u jednom formatu Compact Corsair Force serije LE - 480 GB SSD (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) sa brzinom pisanja od 530 MB / s i brzinom čitanja od 560 MB / s; Kapacitet 480 memorije i brzina prijenosa podataka od 6 Gbit / s GB Corsair Neutron Xti - čvrsti tvrdi disk 240 GB (serijski ATA III, MLC, 0-70 C, 2, 5 ", -40-85 C), boja crna y Crveni postojani performanse i vrlo visoke postojane brzine prijenosa Samsung 850 EVO - Solid Hard Drive (250 GB, Serial ATA III, 540 MB / s, 2, 5 "), crni 250 GB SSD kapacitet pohrane; Sekvencijalna brzina čitanja do 540 MB / s i brzina pisanja do 520 MB / s 63, 26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - 500 GB čvrsti disk (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256-bitni, 0 - 70 C) SSD kapacitet 500 GB; Samsung V-NAND memorije, NVMe sučelje i Polaris kontroler 183, 86 EUR

zaključak

MLC ima duži vijek trajanja od TLC-a jer je lakše razlikovati 4 moguća naponska stanja od 8 koja imaju manju granicu pogreške. To je i razlog zašto je TLC SSD jeftiniji i nalazimo ga u SSD niskim i srednjim rasponima.

Sada znamo da su MLC SSD-ovi utemeljeni na memoriji skuplji od TLC-a, izdržavaju manju gustoću podataka, brži su i mogu podnijeti veće temperature, s duljim vijekom trajanja i troše manje energije. Što mislite o svemu? Već nam kažete svoje dojmove, nakon što ste pročitali članak!