SLC vs MLC vs TLC vs QLC vs PLC

SSD:er är snabba lagringsenheter som har sjunkit mycket i pris under åren. Vad du kanske inte känner till är den smarta användningen av teknik som har använts för att dölja det faktum att detta prisfall faktiskt har kommit till andra betydande kostnader. Innan vi diskuterar de olika typerna av blixt, kommer det att vara bra att täcka ytterligare tre förkortningar.

Garanti akronymer

SSD-garantier har vanligtvis två värden, ett antal år och en TBW. Det står för TeraBytes Written och är ett mått på hur många Terabyte enhetstillverkaren garanterar att enheten är säker att skriva. Detta värde varierar alltid beroende på storleken på enheten, så ibland kan du också eller alternativt se TDW-betyget. Detta står för Total Drive Writes och är – i allmänhet – detsamma för alla kapacitetsvarianter i en serie av enheter eftersom resten av komponenterna är desamma.

Till exempel kommer Samsung 980 Pro-serien i fyra kapaciteter 250GB, 500GB, 1TB och 2TB. Dessa erbjuder 150, 300, 600 respektive 1200 TBW garantier. I takt med att storleken på enheten fördubblas, ökar också den garanterade mängden data som skrivs till enheten. Detta kommer ut till 600 full drive writes eller 600 TDW som omfattas av garantin.

Den sista akronymen är DRPD eller Drive Writes Per Day. Detta är bara ett mått på hur många av de garanterade totala driftskrivningarna du kan passa inom den garanterade tidsramen. Återigen, för Samsung 980 Pro är garantitiden 5 år, där det finns 1826 dagar. Det betyder att du kan skriva ungefär en tredjedel av enhetens kapacitet, varje dag, under hela 5-års garantiperioden. Med en kapacitet på 250 GB är det "bara" 83 GB per dag, i fem år. Med en kapacitet på 2 TB är det 666 GB, varje dag, i fem år.

SLC

SLC-flashminne är den typ av blixt som används i de första SSD:erna och står för Single-Level Cell. Den lagrar en enda binär databit i varje minnescell. Även om prestandan och livslängden för tidiga SSD-enheter var låg, berodde detta på bristen på mognad på marknaden. Dessa problem har nu lösts med mycket snabbare kontakter, bättre drivrutiner och bättre slitageutjämningsteknik.

SLC är den snabbaste typen av flashminne och har den längsta livslängden. Det är dock dyrast och används i princip inte längre. SLC finns i princip bara i företags-/datacentermiljöer där tillförlitlighet är nyckeln, och kostnaden är mycket mindre av ett problem.

MLC

MLC står för Multi-Level Cell. Denna typ av flashminne lagrar två databitar per flashminnescell. Denna typ av minne namngavs inte med någon form av framåtblickande sinne som du kanske kan gissa från namnen på de andra typerna av blixt. Den stora skillnaden här är att genom att fördubbla mängden data som kan lagras i varje minnescell fördubblas den totala kapaciteten för en liknande enhet. Förvånansvärt nog kräver detta inte någon hårdvaruförändring alls av det underliggande flashminnet, bara till SSD-kontrollern, så priset per gigabyte lagring kan i princip halveras direkt.

Problemet med att lagra två databitar per cell är att det blir svårare och långsammare att både läsa och skriva dem. Dessutom reduceras minnescellens totala livslängd. Med MLC är prestanda fortfarande ganska solid, och även om livslängden minskar, kompenserade samtidiga förbättringar inom andra områden, inklusive slitageutjämning för detta. Det finns fortfarande ett mycket litet antal MLC-enheter tillgängliga för närvarande, även om de är billigare än SLC, är de fortfarande inte billiga och har ersatts.

TLC

TLC står för Triple-Level Cell. Det är den nuvarande standardminneskonfigurationen för flashminne i SSD:er. Som du kanske kan gissa från namnet lagrar den tre bitar data per minnescell. Det är tre gånger så stor lagringstäthet som SLC och 50 % högre densitet jämfört med MLC. TLC SSD:er kostar för närvarande ungefär dubbelt så mycket som en hårddisk i jämförbar storlek med priset sweet spot på 2TB.

Återigen kommer TLC med samma nackdelar och förmildrande faktorer samt några nya förbättringar. Den lider av en lägre livslängd än MLC-blixt, men förbättrad slitageutjämning hjälper till att hantera detta. Speciellt i kombination med överprovisionering, vilket inkluderar några extra minnesceller som SSD-kontrollern kan välja att byta in mot äldre slitna celler.

TLC är också långsammare att läsa och skriva till. Läshastigheter är inte ett problem, även med moderna höghastighetslagringsmekanismer kan de fortfarande mätta bandbredden. Skrivhastigheter är dock ett problem, och dessa har mestadels mildrats genom användning av en SLC-cache. Som vi behandlade här innebär SLC-cache att behandla en del av TLC som SLC som kan skrivas till mycket snabbare. Data överförs sedan till TLC så snabbt som möjligt för att frigöra utrymme. I avancerade TLC SSD:er är denna cache vanligtvis en tredjedel av det återstående lagringsutrymmet som kan vara upp till 600 GB på en tom 2TB-enhet.

Obs: Samsung 980 Pro, för vilken vi gav statistik ovan, använder TLC-blixt.

QLC

QLC står för Quad-Level Cell. Förutsägbart lagrar den fyra databitar per cell, vilket ger fyra gånger så stor lagringstäthet som SLC och dubbelt så stor densitet som MLC. Den följer samma trender som resten av marknaden, är långsammare att skriva till, läsa från och har en lägre livslängd än TLC-blixt.

Det finns ett relativt litet antal QLC SSD:er på marknaden. Även om de erbjuder billigare priser med liknande kapacitet och modeller med större kapacitet, är de inte så mycket billigare än TLC. De kommer också med ännu strängare hastighetsstraff när SLC-cachen är slut. Tekniken kommer att fortsätta att mogna och kan med tiden ersätta TLC som standardlagringsmetod.

Även om den inte är direkt jämförbar med 980 Pro, använder Samsung 870 QVO QLC och kommer med en 3-års garanti eller 360TBW per terabyte. Den kommer i kapaciteter på 1, 2, 4 och 8 TB istället för att toppa på 2 TB. Minskningen av livslängden kan ganska lätt ses i avancerade enheter som är så nära jämförbara som möjligt. Med fler nivåer per cell får du lägre TBW- och TDW-betyg. Följaktligen kan garantiperioden minskas för att hålla DRPD-betyget uppe på marknadsvärde.

PLC

Som du kanske kan gissa står PLC för Penta-Level Cell. Den lagrar fem databitar per cell. Det finns inga kommersiellt tillgängliga PLC SSD-enheter för närvarande eftersom denna teknik fortfarande är under utveckling. Det kommer att erbjuda samma för- och nackdelar. Ökad lagringstäthet och reducerat pris, till bekostnad av minskad livslängd och hastigheter. Minnestillverkare talar också om möjligheter utöver PLC inklusive lagring av sju nivåer per cell. Dessa kommer sannolikt att ta lite tid att komma ut på marknaden eftersom andra tekniker kommer att behöva förbättras eller uppfinnas under tiden.

Slutsats

SLC, MLC, TLC, QLC och PLC är alla i huvudsak samma fysiska sak. Varje minnescell är en enda transistor. Även om tekniken har utvecklats över tiden har dessa förändrats något, den grundläggande råa funktionaliteten och metoden bakom var och en av dem är identisk. Den största skillnaden är hur de kontrolleras. I den verkliga världen är det tillräckligt enkelt att förenkla situationen till färre nivåer per cell är snabbare men dyrare. Så länge du är medveten om de olika nivåerna i produkterna du tittar på, och det övergripande tillståndet på marknaden, kan du fatta ett välgrundat beslut.

TLC är för närvarande vägen att gå om du inte verkligen behöver en 8TB SSD. Med det, om du ser på hastighet som en nyckelfaktor, leta efter enheter som är större enheter med stora SLC-cacher. Ofta kan SLC-cachen nämnas, men inte ha dess kapacitet annonserad. Det är viktigt att hitta pålitliga och detaljerade recensioner som kontrollerar detta om högprestanda är vad du siktar på.