SLC проти MLC проти TLC проти QLC проти PLC

Твердотільні накопичувачі – це швидкі пристрої зберігання даних, ціна яких за ці роки значно впала. Те, про що ви можете не знати, так це про вміле використання технології, яка була використана для приховування того факту, що це падіння ціни фактично призвело до інших значних витрат. Перш ніж обговорювати різні типи спалаху, буде корисно розглянути ще три акроніми.

Гарантійні скорочення

Гарантії на SSD зазвичай мають два значення: кількість років і TBW. Це розшифровується як TeraBytes Written і є показником кількості терабайт, за якими виробник диска гарантує безпечність запису. Це значення завжди змінюється залежно від розміру накопичувача, тому іноді ви можете також або альтернативно бачити рейтинг TDW. Це розшифровується як Total Drive Writes і, як правило, є однаковим для всіх варіантів ємності в серії дисків, оскільки решта компонентів однакові.

Наприклад, серія Samsung 980 Pro доступна в чотирьох варіантах ємності: 250 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ і 2 ТБ. Вони відповідно пропонують гарантії 150, 300, 600 і 1200 TBW. Зі збільшенням розміру накопичувача вдвічі збільшується гарантований обсяг даних, що записуються на диск. Це означає 600 повних записів на диск або 600 TDW, які покриваються гарантією.

Остання абревіатура – ​​DRPD або Drive Writes Per Day. Це лише міра того, скільки гарантованих загальних записів диска ви можете вмістити в гарантійний період часу. Знову ж таки, для Samsung 980 Pro гарантійний термін становить 5 років, в яких 1826 днів. Це означає, що ви можете записувати близько третини ємності накопичувача щодня протягом повного 5-річного гарантійного періоду. При ємності 250 ГБ це «лише» 83 ГБ на день протягом п’яти років. При ємності 2 ТБ це 666 ГБ щодня протягом п’яти років.

SLC

Флеш-пам’ять SLC — це тип флеш-пам’яті, який використовувався в перших твердотільних накопичувачах і означає Single-Level Cell. Він зберігає один бінарний біт даних у кожній комірці пам’яті. Хоча продуктивність і довговічність ранніх SSD були низькими, це було пов’язано з недостатньою зрілістю ринку. Тепер ці проблеми вирішено за допомогою набагато швидших роз’ємів, кращих драйверів і кращої технології вирівнювання зносу.

SLC є найшвидшим типом флеш-пам’яті та має найдовший термін служби. Однак він найдорожчий і майже не використовується. SLC, по суті, можна знайти лише в корпоративних середовищах/центрах обробки даних, де надійність є ключовою, а вартість є набагато меншою проблемою.

MLC

MLC означає Multi-Level Cell. Цей тип флеш-пам'яті зберігає два біти даних на комірку флеш-пам'яті. Цей тип пам’яті не було названо з будь-якої перспективи, як ви можете здогадатися з назв інших типів флеш-пам’яті. Велика різниця тут полягає в тому, що подвоєння обсягу даних, які можна зберігати в кожній комірці пам’яті, загальна ємність будь-якого подібного накопичувача подвоюється. Дивовижно, але це не вимагає жодних змін апаратного забезпечення основної флеш-пам’яті, а лише контролера SSD, тому ціна за гігабайт пам’яті може бути фактично миттєво зменшена вдвічі.

Проблема зі збереженням двох бітів даних на комірку полягає в тому, що читати та записувати їх стає важче та повільніше. Крім того, загальний термін служби осередку пам'яті зменшується. З MLC продуктивність все ще досить висока, і хоча термін служби скорочується, одночасні вдосконалення в інших сферах, включаючи вирівнювання зносу, компенсують це. Зараз доступна дуже невелика кількість приводів MLC, хоча вони дешевші, ніж SLC, вони все ще недешеві та їх замінено.

ТШХ

TLC означає Triple-Level Cell. Це поточна стандартна конфігурація пам’яті для флеш-пам’яті в SSD. Як ви можете здогадатися з назви, він зберігає три біти даних на комірку пам’яті. Це втричі більше, ніж у SLC, і на 50% вище, ніж у MLC. Твердотільні накопичувачі TLC зараз коштують приблизно вдвічі дорожче, ніж жорсткі диски порівнянного розміру, а найкраща ціна становить 2 ТБ.

Знову ж таки, TLC має ті самі недоліки та пом’якшувальні фактори, а також кілька нових покращень. Його термін служби нижчий, ніж спалах MLC, але покращене вирівнювання зносу допомагає впоратися з цим. Особливо в поєднанні з надлишковим виділенням, що включає додаткові елементи пам’яті, які контролер SSD може замінити на старі зношені елементи.

TLC також повільніше для читання та запису. Швидкість читання не є проблемою, навіть із сучасними високошвидкісними механізмами зберігання, вони все одно можуть наситити пропускну здатність. Проте швидкість запису є проблемою, і її в основному було пом’якшено завдяки використанню кешу SLC. Як ми вже згадували тут, кешування SLC передбачає обробку частини TLC як SLC, у який можна записувати набагато швидше. Потім дані якомога швидше вивантажуються в TLC, щоб звільнити місце. У високоякісних твердотільних накопичувачах TLC цей кеш зазвичай займає третину залишкового простору для зберігання, який може становити до 600 ГБ на порожньому диску 2 ТБ.

Примітка: Samsung 980 Pro, для якого ми надали статистику вище, використовує спалах TLC.

QLC

QLC означає Quad-Level Cell. Передбачувано, він зберігає чотири біти даних на клітинку, пропонуючи вчетверо більшу щільність зберігання, ніж SLC, і вдвічі більшу, ніж MLC. Він слідує тим самим тенденціям, що й решта ринку, повільніше записувати, читати з нього та має нижчий термін служби, ніж флеш-пам’ять TLC.

На ринку відносно невелика кількість QLC SSD. Хоча вони пропонують нижчі ціни за аналогічної потужності та моделі з більшою місткістю, вони не набагато дешевші, ніж TLC. Вони також мають ще суворіші штрафи за швидкість, коли кеш SLC вичерпується. Технологія продовжуватиме вдосконалюватись і з часом може замінити TLC як стандартний метод зберігання.

Незважаючи на те, що Samsung 870 QVO прямо не порівнюється з 980 Pro, він використовує QLC і має 3-річну гарантію або 360 ТБВт на терабайт. Він поставляється в ємностях 1, 2, 4 і 8 ТБ, а не в 2 ТБ. Зниження довговічності можна досить легко помітити в дисках високого класу, які максимально порівнюються. З більшою кількістю рівнів на комірку ви отримуєте нижчий рейтинг TBW і TDW. Відповідно, гарантійний термін може бути зменшено, щоб зберегти рейтинг DRPD на рівні ринкових цінностей.

PLC

Як ви могли здогадатися, PLC означає Penta-Level Cell. Він зберігає п'ять біт даних на клітинку. Наразі немає комерційно доступних твердотільних накопичувачів PLC, оскільки ця технологія все ще розробляється. Він запропонує однакові плюси та мінуси. Збільшена щільність зберігання та знижена ціна за рахунок зменшення терміну служби та швидкості. Виробники пам’яті також говорять про можливості, що виходять за межі ПЛК, включаючи збереження семи рівнів на клітинку. Ймовірно, знадобиться деякий час, щоб вийти на ринок, оскільки тим часом інші технології потребуватимуть удосконалити або винайти.

Висновок

SLC, MLC, TLC, QLC і PLC — це, по суті, одна й та сама фізична річ. Кожна комірка пам'яті - це один транзистор. Хоча технологія розвивалася з часом, вони дещо змінилися, базова необроблена функціональність і метод, що лежать в основі кожної з них, ідентичні. Основна відмінність полягає в тому, як вони контролюються. У реальному світі досить легко спростити ситуацію до меншої кількості рівнів на клітинку, це швидше, але дорожче. Поки ви обізнані про різні рівні продуктів, які ви розглядаєте, і про загальний стан ринку, ви можете прийняти обґрунтоване рішення.

Наразі TLC – це те, що вам потрібно, якщо вам дійсно не потрібен SSD на 8 ТБ. З огляду на це, якщо ви дивитесь на швидкість як на ключовий фактор, шукайте диски більшого розміру з великим SLC-кешем. Часто може згадуватися SLC-кеш, але не повідомлятися про його ємність. Важливо знайти надійні та детальні огляди, які перевірять це, якщо висока продуктивність – це те, чого ви прагнете.