Mikä on SLC-välimuisti?

Nykyaikaiset SSD-levyt tarjoavat paljon paremman GB per $ -suhteen kuin muutama vuosi sitten. Kun SSD-levyt tulivat markkinoille, niiden kapasiteetti oli yleensä 64 Gt tai 128 Gt. Ne olivat myös kalliimpia kuin usean teratavun kiintolevyt. Vuosien ajan oletettiin, että jos halusit paljon tallennustilaa etkä halunnut maksaa korkeita hintoja, tarvitset kiintolevyn ja jouduit hyväksymään alhaisemman suorituskyvyn.

Asiat ovat nyt kuitenkin hieman toisin. Kyllä, SSD-levyt ovat edelleen kalliimpia gigatavua kohti kuin kiintolevyt, mutta hinnoittelu on paljon lähempänä. 2 Tt:n SSD on tällä hetkellä SSD-levyjen hinnoittelupaikka. 2 Tt:n SSD on noin kaksi kertaa halvempi kuin 2 Tt:n kiintolevy. Saat nyt vieläkin merkittävämmän suorituskyvyn lisäkustannuksilla.

On silti totta, että jos haluat monta teratavua tallennustilaa. Esimerkiksi HDD-levyjen hankkiminen on halvempaa, jos haluat suuren RAID-ryhmän. Mutta oletetaan, että käsittelet vain päivittäistä kotikäyttäjien tietokoneen tallennustilaa. Siinä tapauksessa yhden tai kahden teratavun SSD on enemmän kuin tarpeeksi, eikä se riko pankkia.

Miten hinta laski?

Joten mikä muuttui? Mikä sai hinnan alas kohtuulliselle tasolle? Ensinnäkin tekniikka on yksinkertaisesti kypsynyt. Ajan myötä näiden asioiden valmistaminen tulee halvemmaksi. Jotkut teknologiset läpimurrot ja innovaatiot ovat kuitenkin olleet todellinen pelin muuttaja. 3D VNAND mahdollisti merkittävän lisäyksen tallennustiheyteen sallimalla muistisolujen pinoamisen päällekkäin sen sijaan, että niitä olisi puristettu lähemmäs ja lähemmäksi toisiaan yhdellä tasolla. Tämä ei eroa siitä, kuinka monikerroksiset pysäköintialueet mahdollistavat useamman autojen pysäköinnin samalle alueelle kuin tasainen pysäköintialue.

Nykyaikaiset SSD-levyt käyttävät nykyään yleensä TLC-flash-muistia. TLC tulee sanoista Triple-Level Cell, mikä tarkoittaa, että jokainen muistisolu voi tallentaa kolme databittiä. Tämä kolminkertaistaa saman määrän muistisoluja datan tallennuskapasiteetin verrattuna aikaisempien SSD-levyjen SLC-muistiin (Single-Layer Cell).

Nämä kolme muutosta selittävät suurimman osan SSD-levyjen hintojen parannuksesta. Muutakin kehitystä on kuitenkin tapahtunut. Asia on, että TLC sisältää joitain melko suuria varoituksia.

Mikä TLC:tä vaivaa?

Ongelma useiden databittien sijoittamisessa yhteen muistisoluun on, että tietojen kirjoittaminen on huomattavasti monimutkaisempaa. Tämä hidastaa prosessia. Tämä on ongelma, koska SSD-levyjen oletetaan olevan nopeita. He ovat ajaneet uusien sukupolvien standardeja kaksinkertaistaakseen ja kaksinkertaistaakseen kaistanleveyden nopeamman tallennuksen mahdollistamiseksi.

Vaikka voit silti lukea TLC:stä 16 Gt:n nopeudella uusimmilla PCIe 5 SSD -levyillä, et todellakaan voi kirjoittaa niille niin nopeasti. Itse asiassa TLC-kirjoitusnopeudet ovat yleensä noin 2000 Mt. Se on silti paljon nopeampi kuin kiintolevy, mutta hitaampi kuin PCIe 3 SSD -levyt.

Huomautus : TLC ei ole ainoa käytössä oleva flash-muistityyppi. Quad-Level Cell (QLC) SSD-levyjä on suhteellisen vähän, ja Penta-Level Cell (PLC) SSD-levyjen kehitys etenee 4 ja 5 bitin dataa kohden vastaavasti. QLC-muistin kirjoitusnopeudet ovat tällä hetkellä noin 350 Mt, mikä on hitaampaa kuin kiintolevyillä.

Syötä SLC-välimuisti

SSD-levyjen valmistajat kehittivät SLC-välimuistin kiertääkseen nämä voimakkaasti alentuneet kirjoitusnopeudet. Tämä on yksinkertainen temppu tietojen kirjoittamiseen erittäin nopeaan SLC-flash-muistiin. Tiedot kopioidaan sitten hitaampaan TLC-salamaan mahdollisimman nopeasti taustalla. Tämä mahdollistaa mainostetut, nopeat SSD-levyn kirjoitusnopeudet, kunhan SLC-välimuistissa on tilaa kirjoittaa. Tämä ei ole ongelma useimmissa tapauksissa, mutta voi olla, jos teet merkittäviä kirjoitustoimintoja kerralla. Esimerkiksi varmuuskopion palauttaminen tai kirjoittaminen edellyttää yleensä kirjoittamista suureen prosenttiosuuteen asemasta.

SLC-välimuisti koostuu tyypillisesti kahdesta erillisestä osasta: staattinen SLC-välimuisti ja dynaaminen pseudo-SLC-välimuisti. Staattinen välimuisti on yleensä pieni, alle 10 Gt jopa suurilla 2 Tt asemilla. Staattinen välimuisti on aina käytettävissä, vaikka asema olisi melkein täynnä. Dynaamisen välimuistin koko vaihtelee, kuten nimestä voi päätellä, aseman jäljellä olevan tilan mukaan.

Suuremmilla SSD-levyillä on suurempi pseudo-SLC-välimuisti, ja ne voivat kirjoittaa suurempia huippunopeuksilla. On tärkeää huomata, että dynaamisen välimuistin koko perustuu jäljellä olevaan vapaaseen tilaan, ei aseman kokonaiskapasiteettiin. Dynaamisen välimuistin koko pienenee, kun asema täyttyy. Monet SSD-levyt varaavat noin kolmanneksen vapaasta tilastaan ​​käytettäväksi dynaamisena SLC-välimuistina. Se voi olla noin 600 Gt 2 Tt:n kiintolevyllä.

SSD-ohjain päättää kirjoittaa saapuvat tiedot SLC-välimuistiin, koska se on nopea. Tämä on tärkeää, koska tiedot voidaan toimittaa SSD-levylle nopeammin kuin ne voidaan kirjoittaa paljon hitaampaan TLC-flash-muistiin. Kun SSD on silloin käyttämättömänä, ohjain kopioi tiedot TLC-muistiin sen hitaammilla kirjoitusnopeuksilla. Tämä tallentaa tiedot tilaa säästävämmällä tavalla ja vapauttaa SLC-välimuistin uudelleen hyväksymään enemmän kirjoitustoimintoja suurilla nopeuksilla. Niin kauan kuin SLC-välimuistissa on tilaa, SSD voi toimia mainostetuilla huippunopeuksilla. Kun välimuisti on täynnä, aseman on hidastettava, minkä vuoksi suuri SLC-välimuisti on hyödyllinen.

Mahdollinen tulevaisuus

Mikään SSD-levy ei käytä sitä tällä hetkellä, mutta myös MLC-välimuistille on mahdollinen käyttötapa. MLC on lyhenne sanoista Multi-Level Cell, huonosti nimetty menetelmä kahden databitin tallentamiseksi soluun yhden tai kolmen sijasta. Tämä on hitaampaa kuin SLC, mutta nopeampi kuin TLC. Vaikka SLC-välimuistit tarjoavat fantastisia nopeuksia, joita MLC ei pystyisi vastaamaan, MLC tarjoaisi kaksi kertaa välimuistin koon.

Teoriassa tämä olisi erinomainen keskitie, joka mahdollistaisi SLC-välimuistin huippunopeudet, kunnes SLC-välimuisti on käytetty. Sitten pudotetaan MLC-välimuistiin, jos lisää tietoja on vielä kirjoitettava. Tämä olisi silti nopeampaa kuin suoraan kirjoittaminen TLC- tai QLC-muistiin, mutta siihen liittyy todennäköisesti monimutkaisempaa logiikkaa.

Vaikka TLC-nopeudet ovat olleet suhteellisen nopeita, tämä ei ole ollut välttämätöntä. QLC- ja PLC-SSD-levyjen yleistyessä niiden kirjoitusnopeus pienenee entisestään. Toissijainen MLC-välimuisti voi olla tapa, jolla tekniikka kehittyy lievittämään tätä.

Johtopäätös

SLC-välimuisti on näppärä tapa kirjoittaa välimuistia SSD-levyille. Se mahdollistaa suuret siirtonopeudet kirjoitettaessa flash-muistin satoihin gigatavuihin, joihin ei nimellisesti voi kirjoittaa tällä nopeudella. Välimuistiin kirjoitetut tiedot huuhdellaan TLC- tai QLC-flash-muistiin mahdollisimman nopeasti välimuistin vapauttamiseksi huippunopeuksia varten.

SLC-välimuistin määrä vaihtelee asemassa olevan vapaan tilan mukaan. Tämä tarkoittaa, että suuremmat ja tyhjät asemat voivat kirjoittaa enemmän tietoa huippunopeuksilla kuin pienemmät SSD- tai SSD-levyt, jotka ovat lähempänä kapasiteettia. Mitä mieltä sinä olet? Kerro meille alla olevissa kommenteissa.