Hvað er SLC Caching?

Nútíma SSDs bjóða upp á miklu betra GB á $ hlutfall en þeir voru vanir fyrir nokkrum árum. Þegar SSD diskar voru fyrst að koma á markað voru þeir almennt á bilinu 64GB eða 128GB. Þeir voru líka dýrari en margra terabæta harðdiskar. Í mörg ár var gert ráð fyrir að ef þú vildir mikið af geymsluplássi og vildir ekki borga hátt verð, þá þyrftir þú HDD og yrðir að sætta þig við minni afköst.

Hlutirnir eru þó aðeins öðruvísi núna. Já, SSD diskar eru samt dýrari á hvert GB en HDD, en verðið er miklu nær. 2TB SSD er sem stendur verðlagsstaðurinn fyrir SSD. 2TB SSD er um tvöfalt verð á 2TB HDD. Þú getur nú fengið enn marktækari frammistöðukosti fyrir þann aukakostnað.

Það er samt satt að ef þú vilt mörg terabæta af geymsluplássi. Til dæmis er ódýrara að fá sér harða diska ef þú vilt stórt RAID fylki. En segjum sem svo að þú sért aðeins að fást við hversdagslegan heimanotendastig af tölvugeymslu. Í því tilviki er einn eða tveggja terabæta SSD meira en nóg og mun ekki brjóta bankann.

Hvernig féll verðið?

Svo hvað breyttist? Hvað færði verðið niður í sanngjarnt stig? Í fyrsta lagi hefur tæknin einfaldlega þroskast. Það verður ódýrara að búa til þessa hluti með tímanum. Sumar tæknibyltingar og nýjungar hafa þó verið algjör leikjabreyting. 3D VNAND leyfði verulega aukningu á geymsluþéttleika með því að leyfa minnisfrumum að vera staflað ofan á hvor aðra frekar en að troðast nær og nær saman á einu plani. Þetta er ekki ósvipað því hvernig bílastæði á mörgum hæðum gera kleift að leggja fleiri bílum á sama svæði og flatt bílastæði.

Nútíma SSDs nota nú almennt TLC glampi minni. TLC stendur fyrir Triple-Level Cell, sem þýðir að hver minnisklefa getur geymt þrjá gagnabita. Þetta þrefaldar gagnageymslugetu sama fjölda minnisfrumna samanborið við Single-Layer Cell (SLC) minni í fyrri SSD diskum.

Þessar þrjár breytingar skýra meirihluta verðbótanna á SSD diskum. Hins vegar hefur verið fullt af öðrum þróun líka. Málið er að TLC kemur með nokkuð stóra fyrirvara.

Hvað er vandamálið með TLC?

Vandamálið við að setja marga bita af gögnum í eina minnisklefa er að það er verulega flóknara að skrifa gögn. Þetta hægir á ferlinu. Þetta er vandamál vegna þess að SSD diskar eiga að vera hraðir. Þeir hafa knúið nýjar kynslóðir staðla til að tvöfalda og tvöfalda bandbreidd til að leyfa hraðari geymslu.

Þó að þú getir enn lesið frá TLC á logandi 16GB á nýjustu PCIe 5 SSD, geturðu örugglega ekki skrifað til þeirra svo hratt. Reyndar er TLC skrifhraði yfirleitt einhvers staðar í kringum 2000MBs. Það er samt miklu hraðari en HDD en hægari en PCIe 3 SSD diskar.

Athugið : TLC er ekki eina gerð flassminni sem er í notkun. Það er tiltölulega lítill fjöldi Quad-Level Cell (QLC) SSDs, og þróun Penta-Level Cell (PLC) SSDs miðar áfram fyrir 4 og 5 bita af gögnum í hverri klefi, í sömu röð. Skrifhraði QLC minnis er nú um 350MBs, sem er hægara en HDD.

Sláðu inn SLC skyndiminni

SSD framleiðendur þróuðu SLC skyndiminni til að komast í kringum þennan mjög skerta skrifhraða. Þetta er einfalt bragð til að skrifa gögn í ofurhraða SLC flassminni. Gögnin eru síðan afrituð í hægara TLC flassið eins hratt og mögulegt er í bakgrunni. Þetta gerir auglýstum, hröðum skrifhraða SSD kleift, svo framarlega sem það er SLC skyndiminni til að skrifa inn í. Þetta er ekki vandamál í flestum tilfellum en getur verið ef þú ert að gera verulegar ritaðgerðir í einu. Til dæmis, endurheimt eða ritun öryggisafrits felur venjulega í sér að skrifa á stórt hlutfall af drifi.

SLC skyndiminni kemur venjulega í tveimur aðskildum hlutum: kyrrstætt SLC skyndiminni og kraftmikið gervi-SLC skyndiminni. Stöðugt skyndiminni er yfirleitt lítið, minna en 10GB jafnvel á stórum 2TB drifum. Stöðugt skyndiminni er alltaf til staðar, jafnvel þegar drifið er næstum fullt. Kvika skyndiminni er mismunandi að stærð, eins og nafnið gefur til kynna, byggt á plássi sem eftir er á drifinu.

Stærri SSD diskar eru með stærri gervi-SLC skyndiminni og geta skrifað stærri skrif á hámarkshraða. Það er mikilvægt að hafa í huga að kraftmikil skyndiminni er byggð á því lausu plássi sem eftir er, ekki heildar drifgetu. Kraftmikil skyndiminni minnkar þegar drifið fyllist. Margir SSD diskar úthluta um þriðjungi af lausu plássi sínu til að nota sem kraftmikið SLC skyndiminni. Það getur verið um 600GB á 2TB drifi.

SSD stjórnandi velur að skrifa komandi gögn í SLC skyndiminni vegna þess að það er hratt. Þetta er mikilvægt vegna þess að hægt er að afhenda gögnin á SSD hraðar en hægt er að skrifa þau á mun hægara TLC flassminni. Þegar SSD er síðan aðgerðalaus afritar stjórnandinn gögnin yfir í TLC minniið á minni skrifhraða. Þetta geymir gögnin á plásshagkvæmari hátt og losar SLC skyndiminni aftur til að samþykkja fleiri skrifaðgerðir á miklum hraða. Svo lengi sem það er pláss í SLC skyndiminni getur SSD starfað á hámarkshraða sem auglýstur er. Þegar skyndiminni er fullt þarf drifið að hægja á sér og þess vegna er gagnlegt að hafa stórt SLC skyndiminni.

Hugsanleg framtíð

Engir SSD-diskar nota það í augnablikinu, en það er hugsanlegt notkunartilvik fyrir MLC skyndiminni líka. MLC stendur fyrir Multi-Level Cell, illa nefnd aðferð til að geyma tvo bita af gögnum í frumu frekar en einum eða þremur. Þetta er hægara en SLC en hraðar en TLC. Þó að SLC skyndiminni bjóði upp á frábæran hraða sem MLC gæti ekki passað við, myndi MLC bjóða upp á tvöfalt skyndiminni.

Fræðilega séð væri þetta frábær meðalvegur sem gerir ráð fyrir hámarkshraða SLC skyndiminni þar til SLC skyndiminni er neytt. Slepptu síðan í MLC skyndiminni ef enn þarf að skrifa fleiri gögn. Þetta væri samt hraðari en að skrifa beint í TLC eða QLC minni en myndi líklega fela í sér flóknari rökfræði.

Þó að TLC hraði hafi verið tiltölulega hraður, hefur þetta ekki verið nauðsynlegt. Eftir því sem QLC og PLC SSD diskar verða algengari munu þeir koma með frekari lækkun skrifhraða. Secondary MLC skyndiminni gæti verið leið sem tæknin þróast til að draga úr þessu.

Niðurstaða

SLC skyndiminni er snjöll aðferð til að skrifa skyndiminni á SSD. Það gerir ráð fyrir miklum flutningshraða á skrifum í hundruð gígabæta á flassminni sem að nafninu til er ekki hægt að skrifa á á þeim hraða. Gögn sem eru skrifuð í skyndiminni eru skoluð í TLC eða QLC flassminni eins fljótt og auðið er til að losa skyndiminni fyrir hámarksflutningshraða.

Magn SLC skyndiminni er mismunandi eftir því hversu laust pláss er eftir á drifinu. Þetta þýðir að stærri og tómari drif geta skrifað meiri gögn á hámarkshraða en minni SSD eða SSD nær getu. Hvað finnst þér? Láttu okkur vita í athugasemdunum hér að neðan.