Što je SLC predmemoriranje?

Moderni SSD diskovi nude puno bolji omjer GB po $ nego prije nekoliko godina. Kad su SSD-ovi prvi put dolazili na tržište, općenito su bili u rasponu kapaciteta od 64 GB ili 128 GB. Također su bili skuplji od višeterabajtnih tvrdih diskova. Godinama se pretpostavljalo da ako želite puno prostora za pohranu i ne želite plaćati visoke cijene, trebate HDD i morate prihvatiti niže performanse.

Stvari su sada ipak malo drugačije. Da, SSD-ovi su još uvijek skuplji po GB od HDD-ova, ali cijene su puno bliže. SSD od 2 TB trenutno je najpovoljnija cijena za SSD-ove. SSD od 2 TB dvostruko je skuplji od HDD-a od 2 TB. Sada možete dobiti još značajniju prednost performansi za taj dodatni trošak.

Još uvijek je istina da ako želite mnogo terabajta pohrane. Na primjer, jeftinije je nabaviti HDD ako želite veliko RAID polje. Ali pretpostavimo da se bavite samo svakodnevnim razinama pohrane računala za kućne korisnike. U tom slučaju, SSD od jednog ili dva terabajta više je nego dovoljan i neće uništiti banku.

Kako je cijena pala?

Pa što se promijenilo? Što je cijenu spustilo na razumnu razinu? Prije svega, tehnologija je jednostavno sazrela. S vremenom postaje jeftinije izrađivati ​​te stvari. Ipak, neka tehnološka otkrića i inovacije stvarno su promijenile igru. 3D VNAND omogućio je značajna povećanja gustoće pohrane dopuštajući da se memorijske ćelije naslažu jedna na drugu umjesto da se zbijaju sve bliže i bliže jedna drugoj na jednoj ravnini. To nije različito od načina na koji višekatna parkirališta dopuštaju parkiranje više automobila na istom području kao i ravno parkiralište.

Moderni SSD-ovi sada općenito koriste TLC flash memoriju. TLC je kratica za Triple-Level Cell, što znači da svaka memorijska ćelija može pohraniti tri podatkovna bita. To utrostručuje kapacitet pohrane podataka istog broja memorijskih ćelija u usporedbi s jednoslojnom ćelijskom (SLC) memorijom u ranijim SSD-ovima.

Ove tri promjene objašnjavaju većinu poboljšanja cijena SSD-ova. Međutim, bilo je i dosta drugih događaja. Stvar je u tome što TLC dolazi s nekim prilično velikim upozorenjima.

U čemu je problem s TLC-om?

Problem sa stavljanjem više bitova podataka u jednu memorijsku ćeliju je taj što je zapis podataka znatno složeniji. Ovo usporava proces. To je problem jer bi SSD-ovi trebali biti brzi. Pokreću nove generacije standarda kako bi udvostručili i udvostručili propusnost kako bi omogućili bržu pohranu.

Iako još uvijek možete čitati s TLC-a na nevjerojatnih 16 GB na najnovijim PCIe 5 SSD-ovima, definitivno ne možete pisati na njih tako brzo. Zapravo, TLC brzine pisanja su općenito negdje oko 2000MBs. To je još uvijek puno brže od HDD-a, ali sporije od PCIe 3 SSD-ova.

Napomena : TLC nije jedina vrsta flash memorije koja se koristi. Postoji relativno mali broj QLC (Quad-Level Cell) SSD-ova, a razvoj Penta-Level Cell (PLC) SSD-ova napreduje za 4 odnosno 5 bita podataka po ćeliji. Brzine pisanja QLC memorije trenutno su oko 350MBs, što je sporije od HDD-ova.

Unesite SLC Cache

Proizvođači SSD-ova razvili su SLC predmemoriju kako bi zaobišli ove znatno smanjene brzine pisanja. Ovo je jednostavan trik pisanja podataka u superbrzu SLC flash memoriju. Podaci se zatim kopiraju na sporiji TLC flash što je brže moguće u pozadini. Ovo omogućuje reklamirane, velike brzine pisanja SSD-a, sve dok postoji prostor za SLC predmemoriju za pisanje. To u većini slučajeva nije problem, ali može biti ako radite značajne operacije pisanja odjednom. Na primjer, vraćanje ili pisanje sigurnosne kopije obično uključuje pisanje na veliki postotak diska.

SLC predmemorija obično dolazi u dva različita dijela: statička SLC predmemorija i dinamička pseudo-SLC predmemorija. Statička predmemorija općenito je malena, manja od 10 GB čak i na velikim diskovima od 2 TB. Statička predmemorija uvijek je dostupna, čak i kada je pogon gotovo pun. Dinamička predmemorija varira u veličini, kao što ime sugerira, na temelju preostalog prostora na disku.

Veći SSD-ovi imaju veće pseudo-SLC predmemorije i mogu napraviti veća pisanja pri vršnim brzinama. Važno je napomenuti da se veličina dinamičke predmemorije temelji na preostalom slobodnom prostoru, a ne na ukupnom kapacitetu pogona. Veličina dinamičke predmemorije smanjuje se kako se pogon puni. Mnogi SSD diskovi izdvajaju oko trećinu svog slobodnog prostora za korištenje kao dinamička SLC predmemorija. To može biti oko 600 GB na disku od 2 TB.

SSD kontroler odabire zapisivanje dolaznih podataka u SLC predmemoriju jer je brz. Ovo je važno jer se podaci mogu dostaviti na SSD brže nego što se mogu zapisati na puno sporiju TLC flash memoriju. Kada SSD tada miruje, kontroler tada kopira podatke u TLC memoriju pri sporijim brzinama pisanja. Ovo pohranjuje podatke na prostorno učinkovitiji način i ponovno oslobađa SLC predmemoriju kako bi prihvatila više operacija pisanja pri velikim brzinama. Sve dok ima prostora u SLC cacheu, SSD može raditi na svojim najvećim oglašenim brzinama. Nakon što se predmemorija napuni, disk mora usporiti, zbog čega je korisna velika SLC predmemorija.

Potencijalna budućnost

Trenutačno ga ne koristi niti jedan SSD, ali postoji i mogućnost korištenja MLC predmemorije. MLC je kratica za Multi-Level Cell, loše nazvanu metodu pohranjivanja dva bita podataka u ćeliju umjesto jednog ili tri. Ovo je sporije od SLC-a, ali brže od TLC-a. Dok SLC predmemorije nude fantastične brzine s kojima se MLC ne može mjeriti, MLC bi ponudio dvostruko veću veličinu predmemorije.

Teoretski, ovo bi bila izvrsna sredina koja bi omogućila vršne brzine SLC predmemorije dok se SLC predmemorija ne potroši. Zatim se ispušta u MLC predmemoriju ako je još potrebno zapisati još podataka. To bi i dalje bilo brže od izravnog pisanja u TLC ili QLC memoriju, ali bi vjerojatno uključivalo kompliciraniju logiku.

Iako su brzine TLC-a bile relativno velike, to nije bilo potrebno. Kako QLC i PLC SSD postaju sve češći, dolazit će s daljnjim smanjenjem brzine pisanja. Sekundarno MLC predmemoriranje može biti način na koji se tehnologija razvija kako bi se to ublažilo.

Zaključak

SLC predmemoriranje je pametna metoda predmemoriranja pisanja na SSD-ovima. Omogućuje velike brzine prijenosa pri upisivanju u stotine gigabajta flash memorije u koju se nominalno ne može pisati tom brzinom. Podaci upisani u predmemoriju ispiru se u TLC ili QLC flash memoriju što je brže moguće kako bi se oslobodila predmemorija za najveće brzine prijenosa.

Količina SLC predmemorije varira ovisno o preostalom slobodnom prostoru na disku. To znači da veći i prazniji diskovi mogu pisati više podataka pri vršnim brzinama od manjih SSD-ova ili SSD-ova koji su bliže kapacitetu. Što misliš? Javite nam u komentarima ispod.