Ssd diski s tlc vs mlc spomini

Do velikega razcveta flash pomnilnika je prišlo med letoma 2004 in 2005, ko je kombinacija dveh dejavnikov hitro povzročila, da so cene na megabajt hitro padle. Tam, kjer so pametni in SSD diski začeli opažati znižanje, toda samo čas s časom nam je omogočil privlačnejše cene, čeprav se v zadnjem času zdi, da to niso zaradi dela in spet dvigujejo cene. Bi radi vedeli razliko med spomini TLC proti MLC? Pojasnimo vam vse, kar morate vedeti!

Kazalo vsebine

SSD pogoni s pomnilniki TLC proti MLC

Prvo je bilo brutalno povečanje proizvodnje in konkurenca med proizvajalci, ki so cene potisnile navzdol. Poleg velikanov, kot sta Samsung in Toshiba, sta tudi Intel in AMD vložila veliko denarja v izdelavo pomnilnika flash.

Druga je bila uvedba tehnologije MLC (Multi-Level Cell), kjer je vsaka celica shranila dva bita namesto enega. To je bilo mogoče zaradi uporabe vmesnih napetosti. Tehnologijo MLC več ali manj hkrati izvajajo različni proizvajalci in je znižala ceno na megabajt za polovico, namesto tega pa je povzročila bliskovne pomnilniške čipe z manjšo zmogljivostjo in hitreje razkrojila..

Danes so čipi MLC tisti, ki se uporabljajo v veliki večini USB- kartic, pomnilniških kartic in SSD-jev. Tradicionalni čipi, ki hranijo en bit na celico, so se imenovali "SLC" (enostopenjska celica) in se proizvajajo z namenom, da služijo trgu visoko zmogljivih SSD pogonov (zlasti modelov, namenjenih za trg strežnikov). Čeprav so precej dražje, ponujajo boljše delovanje in so bolj trpežne.

Na drugi strani imamo enote, opremljene s čipi TLC, ki shranjujejo tri bite na celico, namesto dveh podobnih MLC in zato znižujejo proizvodne stroške na gigabajt za več kot 33%. Po drugi strani pa uporaba več vmesnih napetosti povzroči čipe, ki se razgradijo hitreje kot MLC.

Razlike med MLC in TLC

V resnici ni fizičnih razlik med celicami na čipu MLC in TLC. V obeh primerih je proizvodna tehnika skoraj enaka, vendar obstajajo razlike med njimi… pa tudi način programiranja čipa. Kar je MLC in TLC čipe cenejše od SLC, je preprosta stvar aritmetike: 16-gigabajtni NAND čip lahko ustvari 16-gigabajtni čip SLC, 32-gigabajtni MLC čip ali TLC čip 48 gigabajtov.

Če predpostavimo, da skupni stroški čipa znašajo 24 dolarjev, bi imeli stroški na gigabajt 0, 75 dolarja na MLC in le 0, 50 dolarja na FTA. Če ste proizvajalec, ki se zanima za prodajo SSD diskov velike zmogljivosti za nizko ceno, bi bilo očitno, katera od obeh možnosti bi bila za vas bolj privlačna.

Velika težava ni le trajnost, ampak tudi zmogljivost samih čipov, ki se zmanjša z uporabo več bitov. Operacija branja, ki traja 50 µs na čipu MLC, bo trajala 100 µs ali več na čipu TLC.

Hkrati operacija pisanja, ki traja 900 µs ali več na čipu MLC, na TLC traja več kot 2000 µs, kar povzroči padce, sorazmerne s hitrostjo branja in zapisovanja pogonov.

PRIPOROČAMO VAM NAND pomnilniške tipe na SSD: SLC, MLC, TLC in QLC

Največja težava pa je trajnost. Življenjska doba čipov MLC je v 50nm le 10.000 ciklov, medtem ko je pri TLC čipih življenjska doba 2.500 nm.

Tudi z uporabo sektorjev in drugih tehnik, ki jih trenutni gonilniki uporabljajo za podaljšanje življenjske dobe pogonov, bo 128 GB SSD, ki temelji na 25nm TLC čipih, v svoji življenjski dobi nosil le 96TB posnetkov, kar omejuje njegova uporaba zelo. Za primerjavo, 128GB disk, ki temelji na 34nm MLC čipih, bo na disku nosil 640TB.

MLC disk bi imel razmeroma majhno življenjsko dobo, vendar še vedno sprejemljiv, če upoštevamo velike prednosti, ki jih flash pomnilnik ponuja na drugih področjih. Pogon TLC pa bi imel omejeno uporabo in v mnogih primerih bi se lahko po več letih izčrpal . Mislim, niso slabi, v redu? So pa slabše kakovosti.

SSD s TLC pomnilnikom je popolnoma primeren za običajnega uporabnika. Toda MLC ima višjo kakovost in so prisotni v vrhu proizvajalca.

Številni proizvajalci so uspeli kompenzirati ta padec zmogljivosti in zanesljivosti bliskovnega pomnilnika z boljšimi gonilniki in uporabo večjega odstotka SSD-ja, vendar to ne izniči osrednjega vprašanja, da proizvajalci proizvajajo slabše čipe pomnilnika flash. z vsako novo generacijo, ki napreduje le v zvezi s stroški.

Večstopenjska celica (MLC)

MLC je standard, ki ga danes uporablja večina SSD pogonov. Akronim pomeni večstopenjska celica in se uporablja za opisovanje bliskovnih pomnilnikov NAND, ki imajo možnost shranjevanja 2 bita podatkov na celico.

TLC je razvoj te tehnologije in omogoča shranjevanje 3 bita podatkov na celico, medtem ko enotna raven celice (SLC) shrani samo en bit podatkov za vsako celico. Vsak ima prednosti in slabosti, ki jih bomo videli naprej.

Vrsta MLC je danes precej pogosta in je sestavljena iz postopka, ki uporablja diferencirane napetosti, da pomnilniška celica shrani dva bita (teoretično je mogoče narediti, da shrani več) namesto samo enega, kot v SLC.

Zahvaljujoč tehnologiji MLC so se stroji naprav za shranjevanje bliskavice znižali in celo povečali ponudbo izdelkov, kot so USB ključi in pametni telefoni z bolj dostopnimi cenami.

Trojni nivo celica (TLC)

Samo ime ga nakazuje: vrsta TLC shrani tri bite na celico, zato se količina podatkov, ki jih je mogoče shraniti v enoti, znatno poveča. Je najnovejši standard, ki ga imamo na trgu.

PRIPOROČAMO VAM Corsair Dominator Platinum Special Edition in Vengeance LED

Vendar pa je zmogljivost tudi nižja v primerjavi s tehnologijo MLC, navsezadnje dobimo osem možnih vrednosti s tremi biti, zato je več napetosti: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 in 111.

Tu je glavna prednost povečanje prostora za shranjevanje, saj so pomnilniki TLC običajno počasnejši od čipov MLC, ki imajo posledično manj zmogljivosti kot tehnologija SLC.

Kljub temu so pomnilniki TLC in MLC hitrejši od trdih diskov, zato je njihova uporaba v večini aplikacij izvedljiva: v mnogih situacijah ne kompenzira hitrega SSD-ja, vendar ne ponuja zmogljivosti dovolj prostora za shranjevanje.

Katere so prednosti in slabosti?

Velika prednost pogonov SSD s tehnologijo TLC je v njihovi najnižji ceni. To je zato, ker so pogoni s tehnologijo gostejši in shranjujejo več podatkov z enako količino prostora. Z drugimi besedami, na koncu imajo večjo stroškovno učinkovitost. A tudi to, tako kot vse v življenju, pride na ceno.

Pogoni SSD s tehnologijo TLC niso tako hitri ali trajni kot modeli MLC. Zato niso indicirani za profesionalno uporabo.

Dejansko so TLC polnilni pogoni bolj primerni za domače uporabnike. Pri teh vrstah uporabnikov vsaj v veliki večini primerov ni opazne razlike v uspešnosti.

Koliko ciklov snemanja podpirate, ne da bi izgubili sposobnost shranjevanja podatkov?

Jasno je, da število ciklov zapisovanja, ki jih podpira celica, vpliva na njeno življenjsko dobo. Toda na srečo ni edini dejavnik. Zelo pomembna sta še dva: frekvenca, s katero se spreminja vrednost, ki jo vsebuje celica (frekvenca, s katero se bere, nima vpliva na življenjsko dobo) in zmogljivost enote za množično shranjevanje (v našem primeru, iz SSD ali SSD naprave), v katero je nameščena.

Pomembnost pogostosti zapisovalnih operacij je očitna: pogostost pisalnih operacij v celici, ki podpira deset tisoč ciklov zapisovanja malo uporabljene enote ali shranjuje statične podatke, je majhna. Ta celica bo torej trajala veliko dlje kot druga, nameščena v pogonu, ki se uporablja za shranjevanje dinamičnih podatkov, katerih vrednosti se pogosto spreminjajo in jih je treba vedno znova zapisovati.

Pomemben kot pomnilniška banka, v kateri se podatki shranjujejo na SSD, je krmilnik, ki je v njem, ki deluje kot vmesnik med diskom SSD in računalnikom. To je krmilnik, ki odloči, v katerih celicah bodo podatki shranjeni.

PRIPOROČAMO VAM Izdelava spominov DRAM bo v letu 2018 še naprej zelo omejena

V zadnjih letih, v katerih so se širili SSD-ji, so algoritmi, ki določajo, kakšne bodo te celice, izpopolnjeni. Novejši regulatorji poskušajo čim bolj homogeno razporediti operacije branja celic, ki so na voljo na SSD diskih, in preprečiti, da bi nekatere celice prejemale veliko več operacij pisanja kot druge.

V zgodnjih dneh uporabe SSD-jev so bili pogoni sorazmerno majhne. Pogoni 1TB so danes na voljo. No, če se skupno število celic, v katere je mogoče razporediti operacije pisanja, močno poveča, se frekvenca, s katero je vsaka celica prepisana, zmanjša neposredno v sorazmerju s tem povečanjem.

Zato je pomembnost zmogljivosti SSD glede njegove dolgoživosti. Kljub temu imajo naprave, ki temeljijo na MLC, precej krajše življenjske dobe kot pri SLC.

Druga pomembna razlika je hitrost izvajanja operacij pisanja. Čeprav tokrat prebrane operacije ne motijo. Navsezadnje je za merjenje napetosti dovolj, da senzor nanesete na točke, kjer je razlika v električnem potencialu. V primeru pisanja pa je stvar drugačna.

Ta vrsta spominske celice, kot je razvidno, lahko shrani osem različnih vrednosti (000 ₂ = 010 do 1112 = 710). Preprosto opazovanje zadostuje, da pokaže, da je "zapisovanje" vrednosti (prilagajanje nivojske napetosti) veliko bolj zapleteno (in zato počasnejše), ko se število možnih vrednosti poveča. In s povečanjem napetostnega območja se poraba energije povečuje.

Vprašanje temperature

Do nedavnega so pomnilniški moduli oddajali toploto, vendar to nikoli ni bilo zaskrbljujoče. Ko pa gre za večstopenjski pomnilnik flash, je drugače.

Navsezadnje delujejo na visokih frekvencah in uporabljajo sorazmerno visoke napetosti, kar je dva pomembna dejavnika pri odvajanju toplote in s tem povečana temperatura čipa.

To je še posebej občutljivo, če gre za pomnilnike MLC, kjer je število pragov notranjih napetosti, ki identificirajo shranjeno vrednost, večje.

To je zato, ker previsoke temperature lahko ovirajo te pragove, kar spremeni shranjeno vrednost in popolnoma ogrozi zanesljivost pomnilnika.

PRIPOROČAMO VAM Samsung prikazuje svoje pomnilnike RDIMM v 256 GB

Rezultat tega je, da zagotovo ni priporočljivo, da se baze te vrste pomnilnika hranijo pri zelo visokih delovnih temperaturah. Zaradi tega imajo nekatere naprave (na primer nekateri Samsungovi SSD-ji) temperaturne senzorje, ki zapise preprosto upočasnijo (odčitki, kot vedno, slabo vplivajo na odvajanje toplote) v primerih, ko so temperature nad 70 stopinj Celzija in se vrne v normalno delovanje šele, ko se banke ohladijo pod to mejno vrednostjo.

Enostopenjski spomini (SLC) so veliko bolj strpni do visokih temperatur. To je zato, ker lahko traja le eno od dveh stanj, toleranca je veliko večja od temperature, ki rahlo spremeni napetostni prag, zato se shranjena vrednost ne spremeni.

Tako so enocelični SSD diski, dražji, vendar vzdržijo višje temperature, razvrščeni kot "industrijski", medtem ko so MLC, ki morajo delovati v nižjem temperaturnem območju, uvrščeni med "komercialne".

Priporočen SSD

Corsair Force MP500 - Solid State Drive, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen 3 x4 NVMe-SSD, hitrost branja do 2.300 MB / s Pogoni SSD diskov CORSAIR NVMe M.2 omogočajo raven zmogljivosti v enem formatu Kompaktni Corsair Force Series LE - 480 GB SSD (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) s hitrostjo pisanja 530 MB / s in hitrostjo branja 560 MB / s; Shranjevalna zmogljivost 480 in 6 Gbit / s GB Corsair Neutron Xti Hitrost prenosa podatkov - 240 GB Trdi disk (serijski ATA III, MLC, 0-70 C, 2, 5 ", -40-85 C), barva črna y Rdeča stabilna zmogljivost in zelo visoke trajne hitrosti prenosa Samsung 850 EVO - trdi trdi disk (250 GB, serijska ATA III, 540 MB / s, 2, 5 "), črna 250 GB SSD pomnilniška zmogljivost; Zaporedna hitrost branja do 540 MB / s in hitrost pisanja do 520 MB / s 63, 26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - trdi trdi disk 500 GB (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256-bitna 0 - 70 C) SSD pomnilniška kapaciteta 500 GB; Pomnilniki Samsung V-NAND, vmesnik NVMe in krmilnik Polaris 183, 86 EUR

Zaključek

MLC ima daljšo uporabno življenjsko dobo kot TLC, saj je lažje ločiti 4 možna napetostna stanja od 8, ki imajo manjše meje napake. Tudi zato je TLC SSD cenejši in najdemo ga na SSD -jih nizkega in srednjega obsega.

Zdaj vemo, da so SSD-ji na osnovi pomnilnika MLC dražji od TLC-jev, prenesejo manjšo gostoto podatkov, so hitrejši in prenesejo višje temperature, z daljšo življenjsko dobo in porabijo manj energije. Kaj misliš o vsem? Že po branju članka nam poveste svoje vtise!