Różnice między dyskami SLC, MLC, TLC i QLC w dyskach SSD: kompletny przewodnik

Jeśli kiedykolwiek spojrzałeś na specyfikacje dysku SSD i utknąłeś na skrótach takich jak TLC lub QLCNie martw się, to częstsze, niż mogłoby się wydawać. W końcu wszyscy chcemy, aby nasze komputery działały błyskawicznie, a nasze dane były bezpieczne, ale świat pamięci flash NAND to labirynt napięć i bitów, który może przyprawić o zawrót głowy, jeśli nie wiesz, co robisz. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości co do swojego sprzętu, zawsze możesz... aby dowiedzieć się, czy masz dysk SSD czy HDD na początek.

Magia tych urządzeń polega na tym, że nie mają żadnych ruchomych części, co sprawia, że ​​są znacznie bardziej odporny na uderzenia i cichszy niż stare mechaniczne dyski twarde. Jednak nie wszystkie dyski SSD są sobie równe; w zależności od ilości danych przechowywanych w każdej komórce pamięci, będziemy mieli dysk praktycznie niezniszczalny lub taki, który jest po prostu gigantyczną, tanią jednostką pamięci masowej. Przejdźmy do konkretów. Różnice między dyskami TLC, QLC i SLC w dyskach twardych SSD.

Powiązany artykuł:

5 Rodzaje sprzętu i ich funkcja

Alfabet pamięci flash: SLC, MLC, TLC i QLC

Aby przejść do konkretów, musimy zrozumieć, że pamięć flash NAND przechowuje dane w komórkach. Podstawowa różnica polega na tym, ile bitów Może przechowywać każdą z tych komórek. Im więcej bitów włożymy, tym większą pojemność uzyskamy w tej samej przestrzeni, ale zużycie będzie większe, a prędkość gwałtownie spadnie.

• SLC (komórka jednopoziomowa): To stara szkoła i najsolidniejszy model. Przechowuje jeden bit na komórkę (tylko 0 lub 1). Ponieważ nie musi radzić sobie ze złożonymi poziomami napięcia, jest najszybszy i wytrzymuje do 100 000 cykli zapisu. Idealnie nadaje się do serwerów przemysłowych lub obliczeń o wysokiej wydajności, choć jest niezwykle drogi.
• MLC (komórka wielopoziomowa): Umieścimy to tutaj. dwa bity na komórkęTo właśnie ten materiał przyczynił się do popularności dysków SSD, ponieważ obniżył ich cenę. Jest gęstszy niż SLC, ale jego trwałość spada do 3.000–10 000 cykli.
• TLC (komórka trójpoziomowa): Obecnie jest królową rynku. Niech tak zostanie. trzy bity na komórkęPozwala to na uzyskanie ogromnych wydajności w rozsądnej cenie. Choć jego trwałość jest niższa (od 500 do 1.000 cykli), jest on w zupełności wystarczający dla przeciętnego użytkownika.
• QLC (komórka czteropoziomowa): Najnowsza ewolucja. Podczas umieszczania cztery bity na komórkęKoszt za gigabajt jest wyjątkowo niski. To idealne rozwiązanie na wymianę mechanicznego dysku twardego, choć jego żywotność jest najkrótsza, około 150 cykli zapisu.

Mówiono nawet o Pamięć PLC (komórka pięciopoziomowa)), co idzie na skrajność, z pięcioma bitami na komórkę. Wymaga to obsługi nawet 32 ​​różnych napięć, aby rozróżnić dane, co pozwala na jeszcze tańsze i bardziej masywne dyski, aczkolwiek kosztem znacznie niższej prędkości i trwałości.

Wydajność w rzeczywistych warunkach i sztuczka z pamięcią podręczną SLC

Czasami, gdy czytamy opakowanie dysku SSD QLC, widzimy niesamowite prędkości i myślimy, że to to samo, co dysk TLC. Ale to nie wszystko: Buforowanie SLCWielu producentów rezerwuje część dysku, aby funkcjonował jak dysk SLC, umożliwiając szybkie zapisywanie danych w krótkich seriach. Dzięki temu dysk wydaje się niezwykle szybki podczas normalnego użytkowania w biurze lub grach.

Problem pojawia się, gdy dysk zaczyna się zapełniać. Jeśli dysk jest zapełniony w 65% lub więcej, pamięć podręczna się wyczerpuje, a wydajność spada. spadaW sytuacjach stacjonarnych, w których dane są zapisywane w sposób ciągły, dyski QLC mogą stać się wolniejszy niż tradycyjny dysk twardyChoć umowy o wolnym handlu i umowy na szczeblu biznesowym zachowują spokój, w niektórych przypadkach może to prowadzić do Dysk SSD stanowi wąskie gardło w zadaniach wymagających dużej intensywności.

Co wybrać w zależności od posiadanego sprzętu: NAS, serwer czy komputer PC?

Jeśli konfigurujesz serwer NAS lub serwer i musisz podjąć decyzję, kluczem jest analiza, czy Twoje obciążenie jest... intensywne czytanie lub pisanieJeśli zamierzasz używać serwera do analizy danych, sztucznej inteligencji, baz danych NoSQL lub po prostu jako serwera multimedialnego, na którym będziesz wielokrotnie odczytywać pliki, dysk QLC zapewni Ci potrzebną pojemność bez nadwyrężania budżetu.

Z drugiej strony, jeśli wydajność jest stała i długoterminowa niezawodność To pierwsza rzecz, którą powinieneś rozważyć; postaw od razu na TLC. To najlepsza opcja dla systemów operacyjnych, profesjonalnej edycji wideo i każdego środowiska, w którym dane są stale zapisywane i przepisywane. W świecie biznesu powszechnie stosuje się modele z klasyfikacjami. DWPD (liczba zapisów na dysku dziennie) wyższa, aby zapobiec przedwczesnemu zniszczeniu dysku.

Dla użytkowników domowych złota zasada jest prosta: jeśli szukasz dysku twardego do grania i przechowywania gier, dysk TLC to rozsądny zakup. Jeśli po prostu potrzebujesz miejsca do przechowywania tysięcy zdjęć i filmów, do których rzadko będziesz mieć dostęp, dysk QLC będzie najlepszym wyborem w tej cenie.

Znaczenie architektury 3D NAND i TBW

Nie możemy zapominać, że przemysł nie tylko dodaje nowe elementy, ale także buduje je w górę. 3D NAND Polega ona na układaniu ogniw jedno na drugim, niczym bloki pięter, w celu zwiększenia pojemności bez konieczności powiększania płyty głównej, na której zamontowany jest dysk SSD.

Kolejną istotną informacją jest TBW (zapisane terabajty)Ta wartość informuje, ile danych można zapisać na dysku, zanim sprzęt zacznie szwankować. To normalne, że dysk SSD QLC ma znacznie niższą wartość TBW (zapisanych terabajtów) niż dysk SSD TLC. Jednak producenci ulepszają tę wartość. algorytmy korekcji błędów tak, że różnica w trwałości nie stanowi większego problemu dla przeciętnego użytkownika.

Ostateczny wybór zależy wyłącznie od tego, czy priorytetem jest budżet i przestrzeń dyskowa, czy też potrzebujesz wydajnego dysku, który obsłuży nieograniczoną liczbę zapisów. Dyski klasy konsumenckiej doskonale sprawdzają się w przyspieszaniu działania komputera, ale w środowiskach krytycznych zawsze przyda się bardziej wytrzymały dysk. stała wydajność mniej gęstych komórek.

Cristian Garcia

Od najmłodszych lat pasjonat technologii. Uwielbiam być na bieżąco w branży i przede wszystkim ją komunikować. Dlatego od wielu lat zajmuję się komunikacją w serwisach poświęconych technologii i grom wideo. Możesz znaleźć mnie piszącego o Androidzie, Windowsie, MacOS, iOS, Nintendo lub jakimkolwiek innym pokrewnym temacie, który przyjdzie Ci do głowy.