Kas yra SLC talpyklos kaupimas?

Šiuolaikiniai SSD diskai siūlo daug geresnį GB/$ santykį nei prieš kelerius metus. Kai SSD diskai pirmą kartą pasirodė rinkoje, jie paprastai buvo 64 GB arba 128 GB talpos diapazone. Jie taip pat buvo brangesni nei kelių terabaitų HDD. Daugelį metų buvo manoma, kad jei norite daug saugyklos vietos ir nenorite mokėti didelių kainų, jums reikia HDD ir turėjote susitaikyti su mažesniu našumu.

Tačiau dabar viskas yra šiek tiek kitaip. Taip, SSD diskai vis dar yra brangesni už GB nei HDD, tačiau kainos yra daug artimesnės. 2TB SSD šiuo metu yra SSD brangiausia vieta. 2TB SSD yra maždaug dvigubai brangesnis nei 2TB HDD. Dabar už šią papildomą kainą galite gauti dar didesnį našumo pranašumą.

Vis dar tiesa, kad jei norite daug terabaitų saugyklos. Pavyzdžiui, pigiau įsigyti HDD, jei norite didelio RAID masyvo. Tačiau tarkime, kad susiduriate tik su kasdieniu namų vartotojo kompiuterio saugyklos lygiu. Tokiu atveju vieno ar dviejų terabaitų SSD yra daugiau nei pakankamai ir jis nepakenks.

Kaip kaina sumažėjo?

Taigi, kas pasikeitė? Kas sumažino kainą iki priimtino lygio? Visų pirma, technologijos tiesiog subrendo. Laikui bėgant šiuos daiktus pagaminti tampa pigiau. Tačiau kai kurie technologiniai laimėjimai ir naujovės tikrai pakeitė žaidimą. 3D VNAND leido žymiai padidinti saugojimo tankį, nes atminties ląsteles buvo galima sukrauti viena ant kitos, o ne suspausti vis arčiau viena kitos vienoje plokštumoje. Tai niekuo nesiskiria nuo to, kaip daugiaaukštės automobilių stovėjimo aikštelės leidžia statyti daugiau automobilių toje pačioje vietoje kaip plokščia stovėjimo aikštelė.

Šiuolaikiniai SSD dabar paprastai naudoja TLC „flash“ atmintį. TLC reiškia Triple-Level Cell, o tai reiškia, kad kiekviena atminties ląstelė gali saugoti tris duomenų bitus. Tai patrigubina to paties skaičiaus atminties elementų duomenų saugojimo talpą, palyginti su SLC (Single-Layer Cell) atmintimi ankstesniuose SSD.

Šie trys pakeitimai paaiškina didžiąją dalį SSD kainų pagerėjimo. Tačiau buvo ir daugybė kitų įvykių. Reikalas tas, kad TLC yra su gana dideliais įspėjimais.

Kokia TLC problema?

Kelių duomenų bitų įtraukimo į vieną atminties langelį problema yra ta, kad įrašyti duomenis yra daug sudėtingiau. Tai sulėtina procesą. Tai yra problema, nes manoma, kad SSD yra greiti. Jie sukūrė naujos kartos standartus, kad padvigubėtų ir padvigubėtų pralaidumas, kad būtų galima greičiau saugoti.

Nors naujausiuose PCIe 5 SSD diskuose vis dar galite skaityti iš TLC su 16 GB, tikrai negalite į juos taip greitai rašyti. Tiesą sakant, TLC rašymo greitis paprastai yra apie 2000 MB. Tai vis tiek daug greičiau nei HDD, bet lėčiau nei PCIe 3 SSD.

Pastaba : TLC nėra vienintelis naudojamas „flash“ atminties tipas. Yra palyginti nedaug Quad-Level Cell (QLC) SSD, o Penta-Level Cell (PLC) SSD kūrimas vyksta atitinkamai 4 ir 5 bitų duomenų viename langelyje. QLC atminties rašymo greitis šiuo metu yra apie 350 MB, o tai yra lėtesnis nei HDD.

Įveskite SLC talpyklą

SSD gamintojai sukūrė SLC talpyklą, kad apeitų šį labai sumažintą rašymo greitį. Tai paprastas triukas įrašyti duomenis į itin greitą SLC „flash“ atmintį. Tada duomenys fone kuo greičiau nukopijuojami į lėtesnę TLC blykstę. Tai įgalina reklamuojamą greitą SSD įrašymo greitį, jei tik yra SLC talpyklos vietos, į kurią galima įrašyti. Daugeliu atvejų tai nėra problema, bet gali kilti, jei vienu metu atliekate svarbias rašymo operacijas. Pavyzdžiui, atkuriant arba rašant atsarginę kopiją paprastai reikia rašyti į didelę disko dalį.

SLC talpykla paprastai susideda iš dviejų skirtingų dalių: statinės SLC talpyklos ir dinaminės pseudo-SLC talpyklos. Statinė talpykla paprastai yra maža, mažesnė nei 10 GB net dideliuose 2 TB diskuose. Statinė talpykla visada pasiekiama, net kai diskas beveik pilnas. Dinaminės talpyklos dydis skiriasi, kaip rodo pavadinimas, atsižvelgiant į likusią vietą diske.

Didesni SSD diskai turi didesnę pseudo-SLC talpyklą ir gali atlikti didesnį įrašymą didžiausiu greičiu. Svarbu pažymėti, kad dinaminės talpyklos dydis priklauso nuo likusios laisvos vietos, o ne pagal bendrą disko talpą. Dinaminės talpyklos dydis sumažėja, kai diskas užpildomas. Daugelis SSD skiria maždaug trečdalį savo laisvos vietos, kad būtų naudojama kaip dinaminė SLC talpykla. Tai gali būti apie 600 GB 2 TB diske.

SSD valdiklis pasirenka įrašyti gaunamus duomenis į SLC talpyklą, nes tai greita. Tai svarbu, nes duomenis į SSD galima pateikti greičiau nei įrašyti į daug lėtesnę TLC „flash“ atmintį. Kai SSD neveikia, valdiklis nukopijuoja duomenis į TLC atmintį lėtesniu įrašymo greičiu. Taip duomenys saugomi efektyviau naudojant erdvę ir vėl atlaisvinama SLC talpykla, kad būtų galima atlikti daugiau įrašymo operacijų dideliu greičiu. Kol SLC talpykloje yra vietos, SSD gali veikti didžiausiu reklamuojamu greičiu. Kai talpykla yra pilna, diskas turi sulėtinti, todėl naudinga turėti didelę SLC talpyklą.

Potenciali ateitis

Šiuo metu joks SSD nenaudojamas, tačiau yra ir MLC talpyklos naudojimo atvejis. MLC reiškia „Multi-Level Cell“ – prastai pavadintas būdas ląstelėje saugoti du duomenų bitus, o ne vieną ar tris. Tai lėčiau nei SLC, bet greičiau nei TLC. Nors SLC talpyklos siūlo fantastišką greitį, kurio MLC negalėjo prilygti, MLC pasiūlytų dvigubai didesnį talpyklos dydį.

Teoriškai tai būtų puikus vidurys, leidžiantis pasiekti didžiausią SLC talpyklos spartą, kol bus išnaudota SLC talpykla. Tada perkelkite į MLC talpyklą, jei vis tiek reikia įrašyti daugiau duomenų. Tai vis tiek būtų greitesnė nei tiesioginis rašymas į TLC arba QLC atmintį, tačiau greičiausiai tai būtų sudėtingesnė logika.

Nors TLC greitis buvo palyginti didelis, tai nebuvo būtina. Kai QLC ir PLC SSD diskai tampa vis labiau paplitę, jie bus toliau mažinami rašymo greičiu. Antrinis MLC kaupimas talpykloje gali būti būdas, kurį technologija sukuria tam palengvinti.

Išvada

SLC talpyklos kaupimas yra protingas būdas įrašyti talpyklą SSD diskuose. Tai leidžia pasiekti didelį perdavimo greitį įrašant į šimtus gigabaitų „flash“ atmintyje, į kurią paprastai negalima įrašyti tokiu greičiu. Duomenys, įrašyti į talpyklą, kuo greičiau išplaunami į TLC arba QLC „flash“ atmintį, kad būtų atlaisvinta talpykla maksimaliam perdavimo greičiui.

SLC talpyklos kiekis skiriasi priklausomai nuo likusios laisvos vietos diske. Tai reiškia, kad didesni ir tuščiesni diskai gali įrašyti daugiau duomenų didžiausiu greičiu nei mažesni SSD ar SSD diskai, kurių talpa yra arčiau. Ką tu manai? Praneškite mums toliau pateiktuose komentaruose.