Τι είναι η προσωρινή αποθήκευση SLC;

Οι σύγχρονοι SSD προσφέρουν πολύ καλύτερη αναλογία GB ανά $ από ό,τι πριν από μερικά χρόνια. Όταν οι SSD έφτασαν για πρώτη φορά στην αγορά, ήταν γενικά στην περιοχή χωρητικότητας των 64 GB ή 128 GB. Ήταν επίσης πιο ακριβά από τους σκληρούς δίσκους πολλών terabyte. Για χρόνια θεωρείτο ότι εάν ήθελες πολύ χώρο αποθήκευσης και δεν ήθελες να πληρώσεις υψηλές τιμές, χρειαζόσουν έναν σκληρό δίσκο και έπρεπε να αποδεχτείς τη χαμηλότερη απόδοση.

Τα πράγματα είναι λίγο διαφορετικά τώρα, όμως. Ναι, οι SSD εξακολουθούν να είναι πιο ακριβοί ανά GB από τους σκληρούς δίσκους, αλλά η τιμολόγηση είναι πολύ πιο κοντά. Ένας SSD 2 TB είναι αυτή τη στιγμή το γλυκό σημείο τιμών για τους SSD. Ένας SSD 2 TB είναι περίπου διπλάσια από την τιμή ενός σκληρού δίσκου 2 TB. Μπορείτε τώρα να αποκτήσετε ένα ακόμη πιο σημαντικό πλεονέκτημα απόδοσης για αυτό το επιπλέον κόστος.

Είναι ακόμα αλήθεια ότι αν θέλετε πολλά terabyte αποθήκευσης. Για παράδειγμα, είναι φθηνότερο να αποκτήσετε σκληρούς δίσκους εάν θέλετε μια μεγάλη συστοιχία RAID. Αλλά ας υποθέσουμε ότι έχετε να κάνετε μόνο με καθημερινά επίπεδα αποθήκευσης υπολογιστή από οικιακούς χρήστες. Σε αυτήν την περίπτωση, ένας SSD ενός ή δύο terabyte είναι υπεραρκετός και δεν θα σπάσει τα χρήματα.

Πώς έπεσε η τιμή;

Τι άλλαξε λοιπόν; Τι οδήγησε την τιμή σε λογικά επίπεδα; Πρώτα απ 'όλα, η τεχνολογία απλά έχει ωριμάσει. Είναι φθηνότερο να φτιάχνεις αυτά τα πράγματα με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, ορισμένες τεχνολογικές ανακαλύψεις και καινοτομίες έχουν αλλάξει πραγματικά το παιχνίδι. Το 3D VNAND επέτρεψε σημαντικές αυξήσεις στην πυκνότητα αποθήκευσης επιτρέποντας στα κύτταρα μνήμης να στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο αντί να συμπιέζονται όλο και πιο κοντά μεταξύ τους σε ένα μόνο επίπεδο. Αυτό δεν είναι διαφορετικό από το πώς οι πολυώροφοι χώροι στάθμευσης επιτρέπουν τη στάθμευση περισσότερων αυτοκινήτων στον ίδιο χώρο με ένα επίπεδο χώρο στάθμευσης.

Οι σύγχρονοι SSD χρησιμοποιούν τώρα γενικά μνήμη flash TLC. Το TLC σημαίνει κυψέλη τριπλού επιπέδου, που σημαίνει ότι κάθε κυψέλη μνήμης μπορεί να αποθηκεύσει τρία bit δεδομένων. Αυτό τριπλασιάζει τη χωρητικότητα αποθήκευσης δεδομένων του ίδιου αριθμού κελιών μνήμης σε σύγκριση με τη μνήμη κυψέλης ενός στρώματος (SLC) σε προηγούμενα SSD.

Αυτές οι τρεις αλλαγές εξηγούν το μεγαλύτερο μέρος της βελτίωσης της τιμής στους SSD. Ωστόσο, υπήρξαν και πολλές άλλες εξελίξεις. Το θέμα είναι ότι το TLC έρχεται με μερικές πολύ μεγάλες προειδοποιήσεις.

Ποιο είναι το πρόβλημα με το TLC;

Το πρόβλημα με την τοποθέτηση πολλών δυαδικών ψηφίων δεδομένων σε ένα ενιαίο κελί μνήμης είναι ότι είναι σημαντικά πιο περίπλοκη η εγγραφή δεδομένων. Αυτό επιβραδύνει τη διαδικασία. Αυτό είναι ένα πρόβλημα επειδή οι SSD υποτίθεται ότι είναι γρήγοροι. Οδηγούν νέες γενιές προτύπων για να διπλασιάσουν και να διπλασιάσουν το εύρος ζώνης για να επιτρέψουν ταχύτερη αποθήκευση.

Ενώ μπορείτε ακόμα να διαβάσετε από το TLC στα απίστευτα 16 GB στους πιο πρόσφατους PCIe 5 SSD, σίγουρα δεν μπορείτε να τους γράψετε τόσο γρήγορα. Στην πραγματικότητα, οι ταχύτητες εγγραφής TLC είναι γενικά κάπου γύρω στα 2000MB. Αυτό εξακολουθεί να είναι πολύ πιο γρήγορο από έναν σκληρό δίσκο, αλλά πιο αργό από τους SSD PCIe 3.

Σημείωση : Το TLC δεν είναι ο μόνος τύπος μνήμης flash που χρησιμοποιείται. Υπάρχει ένας σχετικά χαμηλός αριθμός SSD τετραπλού κυψέλης (QLC) και η ανάπτυξη των SSD κυψελών πεντα-επιπέδου (PLC) προχωρά για 4 και 5 bit δεδομένων ανά κυψέλη, αντίστοιχα. Οι ταχύτητες εγγραφής της μνήμης QLC είναι επί του παρόντος περίπου 350 MB, το οποίο είναι πιο αργό από τους σκληρούς δίσκους.

Εισαγάγετε την προσωρινή μνήμη SLC

Οι κατασκευαστές SSD ανέπτυξαν την προσωρινή αποθήκευση SLC για να ξεπεράσουν αυτές τις πολύ μειωμένες ταχύτητες εγγραφής. Αυτό είναι ένα απλό κόλπο εγγραφής δεδομένων σε εξαιρετικά γρήγορη μνήμη flash SLC. Στη συνέχεια, τα δεδομένα αντιγράφονται στο πιο αργό φλας TLC όσο το δυνατόν πιο γρήγορα στο παρασκήνιο. Αυτό επιτρέπει τις διαφημιζόμενες, γρήγορες ταχύτητες εγγραφής του SSD, εφόσον υπάρχει χώρος κρυφής μνήμης SLC για εγγραφή. Αυτό δεν είναι πρόβλημα στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά μπορεί να είναι εάν κάνετε σημαντικές λειτουργίες εγγραφής ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, η επαναφορά ή η εγγραφή ενός αντιγράφου ασφαλείας συνήθως περιλαμβάνει εγγραφή σε ένα μεγάλο ποσοστό μιας μονάδας δίσκου.

Η κρυφή μνήμη SLC τυπικά διατίθεται σε δύο διακριτά μέρη: μια στατική κρυφή μνήμη SLC και μια δυναμική κρυφή μνήμη ψευδο-SLC. Η στατική προσωρινή μνήμη είναι γενικά μικροσκοπική, λιγότερο από 10 GB ακόμη και σε μεγάλες μονάδες δίσκου 2 TB. Η στατική κρυφή μνήμη είναι πάντα διαθέσιμη, ακόμα και όταν η μονάδα δίσκου είναι σχεδόν πλήρης. Η δυναμική κρυφή μνήμη ποικίλλει σε μέγεθος, όπως υποδηλώνει το όνομα, με βάση τον χώρο που απομένει στη μονάδα δίσκου.

Οι μεγαλύτεροι SSD έχουν μεγαλύτερες κρυφές μνήμες ψευδο-SLC και μπορούν να κάνουν μεγαλύτερες εγγραφές σε μέγιστες ταχύτητες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το μέγεθος της δυναμικής κρυφής μνήμης βασίζεται στον ελεύθερο χώρο που απομένει και όχι στη συνολική χωρητικότητα της μονάδας δίσκου. Το μέγεθος της δυναμικής κρυφής μνήμης μειώνεται καθώς η μονάδα γεμίζει. Πολλοί SSD διαθέτουν περίπου το ένα τρίτο του ελεύθερου χώρου τους για χρήση ως δυναμική κρυφή μνήμη SLC. Αυτό μπορεί να είναι περίπου 600 GB σε μονάδα δίσκου 2 TB.

Ο ελεγκτής SSD επιλέγει να εγγράψει τα εισερχόμενα δεδομένα στην κρυφή μνήμη SLC επειδή είναι γρήγορος. Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα δεδομένα μπορούν να παρέχονται στον SSD πιο γρήγορα από ό,τι μπορούν να εγγραφούν στην πολύ πιο αργή μνήμη flash TLC. Όταν ο SSD βρίσκεται στη συνέχεια σε αδράνεια, ο ελεγκτής αντιγράφει στη συνέχεια τα δεδομένα στη μνήμη TLC με τις χαμηλότερες ταχύτητες εγγραφής. Αυτό αποθηκεύει τα δεδομένα με πιο αποδοτικό χώρο και ελευθερώνει ξανά την κρυφή μνήμη SLC για να δέχεται περισσότερες λειτουργίες εγγραφής σε υψηλές ταχύτητες. Εφόσον υπάρχει χώρος στην κρυφή μνήμη SLC, ο SSD μπορεί να λειτουργήσει στις κορυφαίες ταχύτητες που διαφημίζονται. Μόλις γεμίσει η κρυφή μνήμη, η μονάδα δίσκου πρέπει να επιβραδύνει, γι' αυτό είναι χρήσιμο να έχετε μια μεγάλη κρυφή μνήμη SLC.

Πιθανό Μέλλον

Κανένας SSD δεν το χρησιμοποιεί αυτή τη στιγμή, αλλά υπάρχει μια πιθανή περίπτωση χρήσης και για μια κρυφή μνήμη MLC. Το MLC σημαίνει Multi-Level Cell, μια κακώς ονομαζόμενη μέθοδος αποθήκευσης δύο bit δεδομένων σε ένα κελί αντί για ένα ή τρία. Αυτό είναι πιο αργό από το SLC αλλά πιο γρήγορο από το TLC. Ενώ οι κρυφές μνήμες SLC προσφέρουν φανταστικές ταχύτητες που το MLC δεν θα μπορούσε να ταιριάξει, το MLC θα πρόσφερε διπλάσιο μέγεθος κρυφής μνήμης.

Θεωρητικά, αυτό θα ήταν μια εξαιρετική μέση λύση που θα επέτρεπε μέγιστες ταχύτητες προσωρινής αποθήκευσης SLC μέχρι να καταναλωθεί η κρυφή μνήμη SLC. Στη συνέχεια, απόθεση σε μια κρυφή μνήμη MLC εάν πρέπει να γραφτούν περισσότερα δεδομένα. Αυτό θα ήταν ακόμα πιο γρήγορο από την απευθείας εγγραφή στη μνήμη TLC ή QLC, αλλά πιθανότατα θα περιλαμβάνει πιο περίπλοκη λογική.

Ενώ οι ταχύτητες TLC ήταν σχετικά γρήγορες, αυτό δεν ήταν απαραίτητο. Καθώς οι SSD QLC και PLC γίνονται πιο συνηθισμένοι, θα συνοδεύονται από περαιτέρω μειώσεις ταχύτητας εγγραφής. Η δευτερεύουσα προσωρινή αποθήκευση MLC μπορεί να είναι ένας τρόπος που αναπτύσσεται η τεχνολογία για να μετριάσει αυτό.

συμπέρασμα

Η προσωρινή αποθήκευση SLC είναι μια έξυπνη μέθοδος αποθήκευσης προσωρινής αποθήκευσης εγγραφής σε SSD. Επιτρέπει υψηλές ταχύτητες μεταφοράς στις εγγραφές στα εκατοντάδες gigabyte στη μνήμη flash που ονομαστικά δεν μπορούν να εγγραφούν με αυτή την ταχύτητα. Τα δεδομένα που εγγράφονται στην κρυφή μνήμη διαβιβάζονται στη μνήμη flash TLC ή QLC όσο το δυνατόν γρηγορότερα για να ελευθερωθεί η κρυφή μνήμη για μέγιστες ταχύτητες μεταφοράς.

Η ποσότητα της κρυφής μνήμης SLC ποικίλλει ανάλογα με τον ελεύθερο χώρο που απομένει στη μονάδα. Αυτό σημαίνει ότι οι μεγαλύτεροι και πιο άδειοι δίσκοι μπορούν να γράφουν περισσότερα δεδομένα σε ταχύτητες αιχμής από τους μικρότερους SSD ή SSD πιο κοντά στη χωρητικότητα. Τι νομίζετε; Ενημερώστε μας στα σχόλια παρακάτω.