Ssd дискове с tlc vs mlc спомени

Големият бум на флаш паметта настъпи между 2004 г. и 2005 г., когато комбинация от два фактора причини цените на мегабайт бързо да паднат. Там, където смартфоните и SSD дисковете започнаха да забелязват намаление, но само с течение на времето ни направиха по-привлекателни цени, въпреки че напоследък изглежда, че те не са заради работата и те вдигат цените отново. Искате ли да знаете разликата между TLC и MLC спомени? Обясняваме всичко, което трябва да знаете!

Индекс на съдържанието

SSD устройства с TLC спрямо MLC памет

Първият беше бруталното увеличение на производството и конкуренцията сред производителите, които натиснаха цените надолу. Освен гиганти като Samsung и Toshiba, дори Intel и AMD са инвестирали големи суми пари в производството на флаш памет.

Второто беше въвеждането на MLC (Multi-Level Cell) технология, при която всяка клетка продължава да съхранява два бита, а не само един. Това беше възможно благодарение на използването на междинни напрежения. MLC технологията е внедрена повече или по-малко едновременно от различни производители и намалява цената на мегабайт наполовина, но вместо това доведе до чипове на флаш памет с по-ниска производителност и по-бързо разграждане.,

Днес MLC чиповете са тези, които се използват в огромното мнозинство от USB стикове, карти с памет и SSD. Традиционните чипове, които съхраняват по един бит на клетка, се наричат ​​„SLC“ (Single-Level Cell) и се произвеждат с цел да обслужват пазара на високоефективни твърди устройства (особено модели, предназначени за пазар на сървъри). Въпреки че са много по-скъпи, те предлагат по-добра производителност и са по-издръжливи.

От друга страна, имаме устройства, оборудвани с TLC чипове, които съхраняват три бита на клетка, а не две като MLC, и следователно намаляват производствените разходи на гигабайт с повече от 33%. От друга страна, използването на повече междинни напрежения води до чипове, които се разграждат по-бързо от MLC.

Разлики между MLC и TLC

В действителност няма физически разлики между клетките на MLC и TLC чипа. И в двата случая производствената техника е почти еднаква, но има разлики в тях… но и начинът на програмиране на чипа. Това, което прави MLC и TLC чиповете по-евтини от SLC, е проста аритметика: 16-гигабайтов NAND чип може да доведе до 16 гигабайтов SLC чип, 32 гигабайт MLC чип или TLC чип от 48 гигабайта.

Ако приемем, че общата цена на чипа е 24 долара, бихме имали цена на гигабайт от 0, 75 долара за MLC и само 0, 50 долара за FTA. Ако сте производител, който се интересува от продажбата на SSD дискове с голям капацитет на ниска цена, би било очевидно коя от двете опции би била по-привлекателна за вас.

Големият проблем е не само издръжливостта, но и производителността на самите чипове, която намалява с използването на повече битове. Операцията за четене, която отнема 50 µs на MLC чип, ще отнеме 100 µs или повече на TLC чипа.

В същото време операция на запис, която отнема 900 µs или повече на чип MLC, отнема повече от 2000 µs на TLC, което води до капки, пропорционални на скоростта на четене и запис на устройствата.

ПРЕПОРЪЧВАМЕ ВИ NAND типове памет в SSD: SLC, MLC, TLC и QLC

Най-големият проблем обаче е трайността. Продължителността на MLC чиповете е само 10 000 цикъла в 50nm, докато при TLC чиповете продължителността на живота е 2 500 операции в 50nm.

Дори с използването на сектори и други техники, използвани от настоящите драйвери за удължаване на живота на устройствата, 128GB SSD базиран на 25nm TLC чипове ще носи само 96TB записи през целия си живот, ограничавайки използването му много. За сравнение, 128GB диск, базиран на 34nm MLC чипове, ще носи 640TB на диска.

Един MLC диск би имал сравнително нисък живот, но все пак приемлив, ако вземем предвид големите предимства, които флаш паметта предлага в други области. TLC устройството обаче ще има ограничена употреба и в много ситуации може да се изчерпи след няколко години. Искам да кажа, че не са лоши, добре? Но те са с по-лошо качество.

SSD с TLC памет е напълно подходящ за нормален потребител. Но MLC има по-високо качество и те присъстват в горната част на производителите.

Много производители успяха да компенсират този спад на производителността и надеждността на флаш паметта с по-добри драйвери и използването на по-висок процент от SSD, но това не отменя централния въпрос, че производителите произвеждат по-лоши чипове за флаш памет. с всяко ново поколение, постигайки напредък само във връзка с разходите.

Многостепенна клетка (MLC)

MLC е стандартът, използван от повечето твърди устройства днес. Акронимът означава многостепенна клетка и се използва за описване на флаш-паметта на NAND, които имат възможност да съхраняват 2 бита данни на клетка.

TLC е еволюция на тази технология и позволява да се съхраняват 3 бита данни на клетка, докато едностепенната клетка (SLC) съхранява само един бит данни за всяка клетка. Всеки от тях има предимства и недостатъци, които ще видим по-нататък.

Типът MLC е доста често срещан днес и се състои от процес, който използва диференцирани напрежения, за да направи клетка памет два бита (на теория е възможно да се накара да запаметява повече), а не само един, както в SLC.

Благодарение на MLC технологията, разходите за флаш устройства за съхранение са намалели, дори увеличавайки предлагането на продукти като USB стикове и смартфони с по-достъпни цени.

Тройно ниво клетка (TLC)

Самото име го обозначава: типът TLC съхранява три бита на клетка, следователно обемът данни, които могат да се съхраняват в устройството, се увеличава значително. Това е най-новият стандарт, който имаме на пазара.

ПРЕПОРЪЧВАМЕ ВАС Corsair Dominator Platinum Special Edition и Vengeance LED

Въпреки това, производителността също е по-ниска в сравнение с MLC технологията, в края на краищата получаваме осем възможни стойности с три бита, поради което има повече разнообразни напрежения: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111.

Тук основното предимство е увеличаването на пространството за съхранение, тъй като TLC паметта обикновено са по-бавни от MLC чиповете, които от своя страна имат по-малка производителност от SLC технологията.

Въпреки това TLC и MLC паметта са по-бързи от твърдите дискове, поради което използването им е възможно в повечето приложения: в много ситуации не компенсира наличието на доста бърз SSD, но не предлага капацитет на достатъчно място за съхранение.

Какви са предимствата и недостатъците?

Голямото предимство на твърдите дискове с TLC технологията е в най-ниската им цена. Това е така, защото дисковете с технологията са по-плътни, съхраняват повече данни със същото количество пространство. С други думи, те в крайна сметка имат по-висока разходна ефективност. Но това, както всичко в живота, идва на цена.

Твърдотелните устройства с TLC технология не са толкова бързи или издръжливи като MLC моделите. Поради това те не са показани за професионална употреба.

В действителност, TLC твърдите дискове са по-подходящи за домашни потребители. За тези типове потребители няма забележима разлика в производителността, поне в по-голямата част от случаите.

Колко цикъла на запис поддържате, без да губите способността си да съхранявате данни?

Ясно е, че броят цикли на запис, поддържан от клетка, влияе на нейния полезен живот. Но за щастие, това не е единственият фактор. Има две други от голямо значение: честотата, с която стойността, съдържаща се в клетката, се променя (честотата, с която се чете, няма влияние върху полезния живот) и капацитета на устройството за масово съхранение (в нашия случай, от SSD или SSD устройството), в което е инсталирано.

Значението на честотата на операциите по запис е очевидно: честотата на операциите по запис в клетка, която поддържа десет хиляди цикъла на запис на малко използвана единица или съхранява статични данни, е малка. Следователно тази клетка ще продължи много по-дълго от другата, инсталирана в устройство, което се използва за съхраняване на динамични данни, чиито стойности се променят често и трябва да бъдат пренаписвани по всяко време.

Също толкова важно, колкото банката с памет, където данните се съхраняват на SSD, е контролерът, съдържащ се в него, който функционира като интерфейс между SSD диска и компютъра. Това е контролерът, който решава в кои клетки ще се съхраняват данните.

ПРЕПОРЪЧВАМЕ ВИ Производството на DRAM спомени ще продължи да бъде много ограничено през 2018 г.

През тези последни години, в които се разпространяват SSD, алгоритмите, които определят какви ще бъдат тези клетки, са усъвършенствани. По-новите контролери се стремят да разпределят операциите за четене на клетките, налични на SSD дисковете, колкото е възможно по-хомогенно, като предотвратяват някои клетки да получават много повече операции за запис от други.

В първите дни на използване на SSD дисковете, дисковете бяха сравнително малки. 1TB дискове са лесно достъпни днес. Е, ако общият брой клетки, в които могат да бъдат разпределени операциите за запис, се увеличава значително, честотата, с която всяка клетка се презаписва, се намалява пряко пропорционално на това увеличение.

Оттук и значението на капацитета на SSD по отношение на дълголетието му. Но все пак устройствата, базирани на MLC, имат много по-кратък живот от тези, базирани на SLC.

Друга важна разлика е скоростта, с която се извършват операции за запис. Въпреки че този път операциите за четене не пречат. В крайна сметка за измерване на напрежение е достатъчно да се приложи сензор към точките, където има разлика в електрическия потенциал. Но в случая с писането нещото е различно.

Този тип клетка памет, както се вижда, може да съхранява осем различни стойности (000 ₂ = 010 до 1112 = 710). Простото наблюдение е достатъчно, за да покаже, че „писането“ на стойност (регулиране на нивото на напрежение) е много по-сложно (и следователно по-бавно), когато броят на възможните стойности се увеличава. И чрез увеличаване на обхвата на напрежението консумацията на енергия се увеличава.

Проблем с температурата

Доскоро модулите с памет разсейваха топлината, но това никога не е било проблем. Когато става въпрос за многостепенна флаш памет, тя е различна.

В крайна сметка те работят на високи честоти и използват сравнително високи напрежения, два важни фактора, когато става дума за разсейване на топлината и следователно повишена температура на чипа.

Това е особено деликатно, когато става въпрос за MLC паметта, където броят на праговете на вътрешните напрежения, които идентифицират запаметената стойност, е по-голям.

Това е така, защото твърде високите температури могат да пречат на тези прагове, което променя запаметената стойност и напълно компрометира надеждността на паметта.

ПРЕПОРЪЧВАМЕ ВСИЧКИ Samsung показва своите 256 GB RDIMM памет

Резултатът е, че определено не е препоръчително основите на този тип памет да се съхраняват при много високи работни температури. Поради тази причина някои устройства (например някои SSD-та на Samsung) имат температурни сензори, които просто забавят записа (показанията, както винаги, имат малък ефект върху разсейването на топлината) в случаите, когато температури над 70 градуса по Целзий и се връщат към нормалната си работа само когато банките се охладят до тази граница.

Спомените на едно ниво (SLC) са много по- толерантни към високите температури. Това е така, защото тъй като може да отнеме само едно от две състояния, толерансът е много по-голям от температурата, променяща прага на напрежението леко, така че запаметената стойност не се променя.

По този начин едноклетъчните SSD устройства, по-скъпи, но издържащи на по-високи температури, се класифицират като „промишлени“, докато MLC, които трябва да работят в по-нисък температурен диапазон, са класифицирани като „търговски“.

Препоръчителен SSD

Corsair Force MP500 - Solid State Drive, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen 3 x4 NVMe-SSD, Скорост на четене до 2300 MB / s CORSAIR NVMe M.2 SSD устройствата позволяват ниво на производителност в един формат Компактна Corsair Force серия LE - 480 GB Solid State Drive (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) Със скорост на запис 530 MB / s и скорост на четене 560 MB / s; 480 капацитет за съхранение и 6 Gbit / s GB скорост на трансфер на данни Corsair Neutron Xti - 240 GB твърд твърд диск (сериен ATA III, MLC, 0-70 C, 2.5 ", -40-85 C), цвят черен y Червена стабилна производителност и много висока устойчива скорост на трансфер Samsung 850 EVO - твърд твърд диск (250 GB, сериен ATA III, 540 MB / s, 2.5 "), черен 250 GB SSD капацитет за съхранение; Последователна скорост на четене до 540 MB / s и скорост на запис до 520 MB / s 63.26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - 500 GB твърд диск (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256-битов, 0 - 70 C) 500 GB SSD капацитет за съхранение; Samsung V-NAND памет, интерфейс NVMe и контролер Polaris 183, 86 EUR

заключение

MLC има по-дълъг полезен живот от TLC, тъй като е по-лесно да се разграничат 4 възможни състояния на напрежение от 8, които имат по-малка граница на грешка. Ето защо TLC SSD е по-евтин и го намираме в SSD с нисък и среден диапазон.

Вече знаем, че базирани на MLC SSD дискове са по-скъпи от TLC, издържат на по-ниска плътност на данните, са по-бързи и могат да издържат на по-високи температури, с по-дълъг живот и консумират по-малко енергия. Какво мислиш за всичко? Вече ни разказвате впечатленията си, след като прочетете статията!