Отличия mlc от tlc: MLC, TLC или QLC — что лучше для SSD? (а также о V-NAND, 3D NAND и SLC)

Содержание

MLC или TLC Что это такое. Рекомендации по выбору


В прошлый раз мы разобрались с тем, что же такое SSD диск, какие форм-факторы бывают, а теперь давайте заглянем внутрь и посмотрим, из каких частей он состоит, что влияет на емкость диска, его скоростные показатели, долговечность. Ведь от этого, в конечном итоге, зависит цена, которая активно участвует в принятии решения, какой SSD-диск купить, для каких целей использовать, придется ли идти на какие-то компромиссы, выяснять, что лучше – MLC или TLC? Или потратиться и найти SLC?

Составные части SSD-диска

Что это за «TLC» да «MLC»? Что это вообще такое? Вот сейчас и будем разбираться, ибо именно от этой аббревиатуры следует отталкиваться при выборе накопителя. Только, раз уж решили заглянуть во внутренности, кратко опишем, из чего же состоит SSD-диск:

  • Контроллер. Этакий микрокомпьютер со своей программой, управляющий обменом данных между накопителем и компьютером. Выполняет и еще массу дел по обслуживанию SSD-диска.
  • Буферная память (DDR). Небольшой объем неэнергонезависимой памяти, используемой для кэширования операций записи/чтения.
  • Флэш-память (NAND). Микросхемы энергонезависимой памяти, в которых хранится записанная на диск информация.

Все эти части важны и выполняют свою роль для достижения надежности хранения и достижения максимальной производительности накопителя. О первых двух поговорим как-нибудь в следующий раз, а сегодня остановимся на типах NAND-памяти, применяемой в современных SSD-дисках.

Типы используемой памяти

Не будем сильно вдаваться в технические подробности того, каким образом хранится информация в микросхемах памяти и почему она не пропадает при отключении диска. Скажем только, вся информация хранится в ячейках памяти, в роли которых выступают транзисторы с плавающим затвором. Именно уровень заряда, хранящегося на этом затворе, и определяет значение бита (или нескольких) информации.

Причем один транзистор используется для хранения не только одного бита, но и двух или трех. Обусловлено это стремлением увеличить емкость NAND-памяти и снизить ее стоимость в пересчете на единицу хранимых данных. За все время развития SSD разработано несколько типов памяти.

SLC

Первые появившиеся твердотельные накопители использовали именно такой типа памяти, расшифровываемый как Single-Level Cell (одноуровневая ячейка). В каждой ячейке хранился только один бит данных. Существует пороговое значение напряжения, определяющее, что хранится в ячейке. Если считываемое напряжение выше порогового, то там хранится логическая «1», если ниже – то логический «0».

Всем хороша эта технология: и скорость записи/чтения высокая, и ячейки памяти долговечные, допускающие многократную перезапись. Количество операций программирования (записи) или удаления данных называется P/E-циклы (program/erase cycles). Для SLC-памяти количество этих циклов составляет порядка 100000, что наделяет SSD-накопители с такими микросхемами NAND-памяти завидной живучестью.

К сожалению, диски этого класса дороги, да и большими емкостями похвастать не могут. Потому и нашли свое применение в основном в качестве накопителей в серверах, в датацентрах и т. п.

MLC

Увеличить емкость микросхем памяти удалось, разработав технологию Multi-Level Cell (многоуровневая ячейка). В данном случае цель состояла в том, что хранить в одной ячейке не один, а два бита информации. Для этого пришлось ввести 4 пороговых напряжения, каждое значение которых соответствовало определенной комбинации битов.

Удалось снизить стоимость накопителей, увеличив при этом плотность записи. Это были плюсы, но появились и минусы. Несколько пороговых уровней напряжения, используемых для кодирования информации, стали чувствительными к качеству микросхем, к деградации их свойств. Количество P/E-циклов сократилось до, примерно, 10000. Есть разновидность E-MLC, используемая для накопителей, ориентированных для серверного использования. У них параметр P/E составляет примерно 30000.

При этом увеличилось время чтения из ячейки, записи в нее и стирания. Зато это позволило сократить себестоимость и, соответственно, снизить конечную стоимость таких дисков, способствовав их широкому распространению.

TLC

Разработка новых способов уплотнения информации, хранящейся в ячейке памяти, а заодно и стремление еще больше снизить стоимость SSD-дисков, привели к появлению технологии Triple-Level Cell (трехуровневая ячейка), позволяющей в одной ячейке хранить уже 3 бита. Плотность возросла, но возросли и затраты времени на запись, стирание и чтение. Одновременно параметр P/E еще больше уменьшился, и стал составлять 1000-3000.

Это обусловлено тем, что пришлось вводить уже 8 пороговых уровней напряжений, значения которых указывают, какая комбинация битов хранится в ячейке. Надежность хранения данных стала сильнее зависеть от качества микросхем, скорости ухудшения их свойств, изменению уровня напряжения в затворе вследствие физических процессов в кристаллической решетке, к тому же, для верного считывания информации из ячеек, пришлось с очень большой точностью определять уровень напряжения в транзисторе.

Все это отрицательно сказалось на долговечности, скорости обмена данными, зато позволило существенно удешевить конечную продукцию. Такая память стала применяться в бюджетных моделях SSD-дисков.

Тем не менее, слухи о ненадежности SSD-дисков с такой памятью существенно преувеличены. Среди характеристик моделей SSD-дисков можно найти такой параметр, как TBW (Total Bytes Written, т. е. гарантированное количество данных, которые можно записать на диск), обычно измеряемый в ТБ (терабайтах). Например, тестируемый мной на момент написания статьи диск Plextor S2C PX-128s2c объемом 128 ГБ имеет значение TBW, равное 75 ТБ. На данный момент без каких-либо ошибок на диск записано уже более 235 ТБ, и никаких признаков неполадок нет.

Как бы ни критиковали, как бы пренебрежительно ни относились к TLC памяти, а развивается она активно, многие производители выпускают модели на этом виде NAND-памяти. Судя по всему, именно за этой технологией будущее, по крайней мере, это касается устройств для массового рынка.

Правда, не совсем в своем изначальном варианте. Идущая на смену технология 3D TLC NAND, основываясь на применении трехбитных ячеек, предлагает весьма интересный вариант с исправлением многих недостатков, но все это достойно того, чтобы посвятить 3D-NAND отдельный материал.

Заключение. Что предпочесть, MLC или TLC

Главные аргументы против SSD-дисков на TLC памяти – это невысокая скорость выполнения операций чтения/записи и недолговечность. Давайте уточним, насколько это верно.

Если сравнивать скорость с таковой у аналогов на MLC, а уж тем более на SLC – то да, она ниже. Недаром TLC-диски – это бюджетный класс, правда, лучшие представители близко подбираются к моделям на MLC-чипах. С другой стороны, даже недорогие варианты SSD в разы быстрее обычных жестких дисков, и даже после того, как вы начнете пользоваться твердотельными накопителями, возвращаться обратно на обычный винчестер вам не захочется. Это касается, в первую очередь, системного диска, использование его для загрузки «тяжелых» программ или игр.

Что касается надежности… Да, может показаться, что 75 ТБ, или 150 ТБ немного. А так ли это? Я пишу этот текст на ноутбуке, в котором вот уже более полугода в качестве системного диска трудится Plextor PX-256M6MV форм-фактора mSATA. За все время я записал на него чуть больше 1.6 ТБ, при том, что компьютер используется каждый день. Как скоро я исчерпаю гарантированные 150 ТБ, и почему при этом он обязательно должен будет отказать?

Конечно, использовать такие диски в датацентре или рабочем сервере, может, и неважная идея, но вот для домашнего или офисного использования, особенно если не гонитесь за рекордами скорости – это более чем достойный вариант, при том, что и стоимость диска вполне приемлемая. Другое дело – долговечность хранения информации. Использование диска для того, чтобы записать на него что-то важное и положить его на полочку может стать причиной разочарования, если спустя полгода-год-два окажется, что данные повреждены или отсутствуют. Диск вдруг стал пустым, хотя на нем было что-то записано. В этом отношении традиционные винчестеры надежнее.

Связка SSD в качестве системного диска и традиционный «хард» для всякой всячины – оптимальная, на сегодняшний день, связка, сочетание скорости загрузки всего нужного и емкости для всего остального, нужного, но не требовательного к быстроте загрузки.

Какая память SSD лучше: отличия SLC, MLC, TLC и QLC | Hype.tech

© Windows Central

Рынок твердотельных накопителей наполнен широким ассортиментом моделей разных ценовых категорий. Компаний, самостоятельно производящих и чипы памяти, и контроллеры, немного, поэтому десятки брендов продают плюс-минус одинаковое железо под разными вывесками. Из-за этого фирма на упаковке имеет мало значения, а главной характеристикой SSD является тип используемой памяти.

Флеш-память для SSD классифицируется по плотности записываемых данных, количеству уровней сигнала, поддерживаемых одной ячейкой. Чем их больше – тем выше плотность записи, тем дешевле обойдется диск в пересчете на единицу объема. Сегодня выпускаются и продаются SSD с памятью SLC, MLT, TLC, а недавно к ним прибавились еще и модели на QLC.

Читайте также:

Стоит ли покупать китайские SSD

Виды памяти для SSD

SLC – исторически первый тип флеш-памяти, применяемый в твердотельных накопителях. Аббревиатура расшифровывается как «Single Level Cell» (одноуровневая ячейка), и, как следует из названия, поддерживает один уровень сигнала. Такой блок лишь записывает логический 0 или 1, в зависимости от положения транзистора, и может содержать только 1 бит информации.

MLC – развитие SLC, расшифруется как «Multi Level Cell», то есть, «ячейка со многими уровнями». Транзистор такой флеш-памяти уже может «помнить» не просто 1 или 0, а несколько уровней сигнала, благодаря чему содержит 2 бита информации. Это позволяет поднять плотность записи при том же техпроцессе вдвое, а значит снизить цену на гигабайт емкости до 2 раз.

TLC или «Triple Level Cell» (три уровня) – логичное продолжение MLC. За счет тонкого управления уровнем заряда ячейки, и повышением чувствительности считывания, один элемент флеш-памяти может хранить в себе 3 бита информации.

QLC – самый новый, на данный момент (2019), вид памяти для SSD. Она расшифровывается как «Quad Level Cell» и, соответственно, способна хранить 4 бита данных в ячейке одновременно. Такая флеш-память – самая доступная, бюджетный диск на терабайт с ней можно найти по цене около $100-120.

Эволюция памяти для SSD © m.donanimhaber.com

Принципиальные отличия между SLC, MLC, TLC и QLC памятью SSD

Повышая емкость блока флеш-памяти, разработчики SSD могут снижать стоимость накопителей, но есть проблема. Нельзя просто наращивать число ячеек до 4, 6 или 10. Это существенно снижает ресурс диска, уменьшая количество циклов перезаписи, по истечении которого он уже не сможет ничего записывать (только читать).

С переходом на многоуровневые типы флеш-памяти сам транзистор, хранящий данные, принципиально не меняется. Он как был один, так и есть, просто инженеры научили его запоминать несколько уровней сигнала. При этом повышение их числа приводит к квадратичному росту количества уровней (комбинаций 0 и 1, записываемых в блок).

Для записи одного бита нужно всего 2 состояния (уровня) заряда: 0 и 1. Чтобы записать два бита – их уже должно быть 4: 00, 01, 10 и 11. Для трех бит требуется 8 уровней: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111. Для 4 бит на ячейку требуется 16 уровней сигнала. А чем больше уровней – тем «нежнее» сам транзистор, тем быстрее он изнашивается, деградирует.

Для SLC, если ячейки теряют чувствительность, можно просто слегка поднять подачу питания. Для других типов сделать это нельзя, так как при повышении накопленного заряда контроллер не сможет прочитать блок, например, приняв комбинацию 001 как 010. Вроде всего один бит сместился, но файл окажется поврежден. А чем больше уровней, тем ниже та самая граница по достижении которой элемент памяти выходит из строя.

Кроме того, что сами транзисторы становятся более чувствительными, частота обращения к ним тоже повышается. В итоге ресурс снижается в разы, а то и десятки или сотни раз. Если SLC в среднем выдерживает около 100 тыс. перезаписей, то MLC – около 10 тыс., TLC – 3-5 тыс., а самые дешевые чипы QLC переживают всего около 1 тыс. циклов. Инженеры прибегают к различным алгоритмам снижения нагрузки, но это лишь слегка улучшает износостойкость.

Разница между SLC, MLC, TLC и QLC © Micron

Третьей проблемой повышения плотности становится снижение скорости. Ведь чем больше уровней заряда может хранить транзистор, тем больше нагрузка на контроллер, который должен улавливать тончайшую разницу между схожими комбинациями бит. Чем больше состояний может поддерживать флеш-память SSD, тем она медленнее.

Читайте также: Какой SSD выбрать: M.2 или SATA 2,5″

Дешево, быстро, надежно: сложный выбор

Чем больше бит хранит транзистор, тем память SSD будет дешевле в расчете на гигабайт, но тем ниже окажутся ее скорость и долговечность. Из-за этого накопители с разным типом чипов отличаются ценой, быстродействием и надежностью. SLC – самые быстрые и живучие, но дорогие. Из-за этого такие диски выпускаются, преимущественно, для корпоративного сегмента.

SSD с памятью MLC потихоньку уходит в прошлое. Все из-за того, что с переходом на 3D NAND чипы (содержащие транзисторы в несколько слоев), по мере устранения недостатков, ресурс TLC мало уступает MLC, но зато трехуровневая память обходится дешевле. Смысла платить больше почти нет, поэтому в потребительском сегменте новые модели на MLC выпускают только в верхнем сегменте.

Памятью MLC оснащаются, в основном, высокоскоростные модели вроде Samsung 970 PRO. Такие накопители можно смело использовать и в игровом, и рабочем, и развлекательном ПК или ноутбуке. Правда, чтобы иметь побольше места, придется заметно переплатить.

SSD на TLC 3D NAND занимают основную часть рынка. Большинство актуальных моделей содержат именно такие чипы. Хорошим примером твердотельного накопителя с такой памятью является Samsung 860 EVO, который и быстр, и достаточно надежен, но доступнее чем Pro.

QLC – вещь новая, еще не очень популярная, но уже встречающаяся в продаже. Популярные носители на ее базе – Samsung 860 QVO (не путать с EVO!). Также уже полно дисков от мелких китайских фирм, вроде KingSpec. Именно их и можно поискать по цене около $100 за терабайт. Правда, надежность подобных гаджетов пока не очень изучена, и брать их стоит только под файловое хранилище, установку игр, хранение мультимедиа. Но крайне не рекомендую качать на диски QLC торренты, писать потоковое видео (например, с IP-камеры) и подвергать иным активностям такого рода.

Подводя итоги, можно сказать, что SLC-память для SSD лучше во всем. Но она намного дороже, поэтому выпускается лишь для оборудования промышленного и серверного применения. MLC и TLC – оптимальный вариант по соотношению цены, скорости и надежности. Именно ее стоит брать для универсального компьютера, используемого и для работы, и игр.

Читайте также: Покупка SSD с памятью QLC: что нужно знать

Относительно QLC стоит быть осторожным. Да, это доступный вид памяти, который предлагает много гигабайт за немного денег. Но покупать такой диск под установку системы, а тем более, хранение ценных данных нежелательно ввиду малого числа отзывов и статистики.

Компромиссным вариантом является покупка нескольких накопителей разного типа. Взяв под систему и ценные файлы скоростную модель с NVME на 120-256 ГБ, можно быть спокойным и за сохранность файлов, и за быстродействие компьютера. А под хранение файлов, не подразумевающее частых перезаписей, для экономии можно взять тот же Samsung 860 QVO на 500 ГБ, 1 ТБ или больше.

Понравился пост — поделитесь им в соцсетях!

Ячейки памяти в SSD. Как работают, почему ломаются? SLC, MLC, TLC, QLC — PC-01

Для данной статьи существует видоеверсия с большим количеством анимаций, рекомендую к просмотру именно её, вместо текстовой версии:

Принципы работы ячеек памяти, определение носителя информации, принципы считывания состояния ячейки памяти

Каждая ячейка памяти — это полевой транзистор с изолированным затвором, но не простой, а хитрый. Со сдвоенным затвором. Если кто не в курсе общая суть полевого транзистора заключается в следующем:

У нас есть исток и сток, проще говоря вход и выход, и между ними область через которую может проходить заряд от стока к истоку, и есть ещё одна отделённая область от этих структур диэлектриком, которая называется — затвор. И если подать заряд на затвор, то затвор своим электромагнитным полем начинает влиять на легированную часть транзистора между стоком и истоком и этим перекрывает возможность протекания тока между ними.

Бывают конструкции наоборот, что если не подавать заряд на затвор, то ток от стока к истоку не идёт, а если подавать — то идёт. Но общая суть — это то, что затвор — это типа ручки у крана. Когда хочешь открываешь, когда хочешь закрываешь. Ну либо замок у ворот, собственно термин «затвор» как бы и намекает, что мы им можем затворять или отворять ток между стоком и истоком. Наиболее классический вариант для ячеек памяти — это когда без подачи питания на затвор — между стоком и истоком ток не идёт, а при питании плюсом на затвор — ток — идёт. Очень удобно в части управления, но как этим сохранять информацию — не понятно. И для того чтобы сохранять информацию была придумана модификация с двумя затворами. Первый, грубо говоря, внешний. Простой обыкновенный, а второй — внутренний, хитрый, называемый «плавающим». А хитрость его в том, что он со всех сторон окружён изолятором.

То есть если поместить в него какой-то заряд, то этот заряд сам никуда не денется. И тут начинается самое интересное. Предположим, что заряда на плавающем затворе — нет. В таком случае — транзистор работает ровно так же, как и в случае когда второго затвора не было вообще. То есть не подаём заряд на затвор ток не идёт — подаём — ток идёт. Но если в плавающий затвор подать отрицательный заряд, то логика работы меняется. Если не подавать заряд на обычный затвор, то ток идти не будет, но если падать положительный заряд, то этот заряд будет компенсирован отрицательным зарядом плавающего затвора и в сумме они не дадут необходимого заряда чтобы ток через транзистор пошёл. То есть в случае активации транзистора ток через него всё равно не идёт. Иными словами — в случае подачи положительного заряда, если на плавающем ничего нет, то транзистор будет открыт, а если заряд есть — то транзистор будет закрыт. А теперь вспоминаем, что заряд в плавающем затворе никуда не девается, в том числе и в моменты когда питание на весь накопитель не подаётся вообще. То есть в любой момент времени мы можем по поведению тока сток исток понять есть ли заряд в нашем хитром затворе или нет. То есть прочитать заранее сохранённое состояние нашего транзистора, который стал уже вовсе и не транзистором, а ячейкой памяти.

Запись данных в ячейку памяти и причины ограниченности ресурса работы SSD

С запоминанием информации в целом понятно. С тем как понять что записано надеюсь тоже понятно. Остаётся понять только то, как осуществляется зарядка и разрядка плавающего изолированного затвора. То есть изменение состояния самой ячейки памяти. Иными словами — запись и стирание данных. И тут всё в общем-то не так сложно. Общая суть в том, что если приложить достаточное напряжение — то электроны могут пройти через диэлектрик, в нашем случае диоксид кремния.

При подаче высокого напряжения на Затвор и Сток электроны вынужденно проходят в область плавающего затвора

И имея вокруг нашего хитрого затвора достаточную разность потенциалов можно в него насильно впихнуть электроны, или наоборот высосать из него электроны, тем самым придав ему некий заряд, который сам по себе, без этих повышенных напряжений, никуда уже не денется долгие годы. Собственно таким образом и производится запись в ячейки памяти.

Подача отрицательного заряда на затвор «выталкивает» электроны из плавающего затвора и они притягиваются на исток

Проблема только в том, что эти насильственные действия над транзистором на повышенном напряжении разрушают диоксид кремния вокруг затвора раз за разом при каждом прохождении через него заряда.

Что ведёт к деградации свойств, и в конечном итоге к выходу ячейки памяти из строя. То есть при многократном воздействии на изолированный плавающий затвор для изменения его заряда — разрушается транзистор. То есть для транзистора существует предельное количество циклов изменения состояния этого затвора перед тем как ячейка памяти перестанет работать должным образом. Естественно разработчики накопителей в курсе проблемы, это всё учитывается в создаваемых контроллеров памяти, которые стремятся равномерно производить износ всего накопителя, вводятся резервные области для замены вышедших из строя ячеек, есть и другие софтовые оптимизации уже и на уровне операционных систем позволяющие максимально редко производить ненужные перезаписи.

Многобитные ячейки памяти. MLC, TLC, QLC. Принципы работы и отличия от однобитных. Причины падения скорости от увеличения битности.

С точки зрения работы транзистора наш дополнительный затвор позволяет сдвигать сток затворную характеристику. И кардинальное наличие заряда в плавающем затворе сдвигает эту характеристику так далеко, что рабочие напряжения для транзистора его не открывают.

Отрицательные заряды сильно смещают напряжение Затвор-исток при котором начинает идти ток сток-исток

И в показанной схеме у нас есть некий широкий диапазон напряжений на затворе который нам позволяет понять что записано условно 0 или 1. То есть мы сохраняем 1 бит информации.

И описанный метод записи и чтения — полностью цифровой. То есть транзистор либо проводит ток, либо — нет, и это мы можем интерпретировать условно в то, что записан условно 0 или 1.

И так работает SLC память, SLC расшифровывается как «Single-Level Cells», то есть одноуровневая ячейка. Величины зарядов, напряжения и прочее параметры плавающего затвора — не имеют особого значения значения, как-то произведена перезарядка затвора, как-то проводит транзистор и в целом это всё надёжно и просто работает. Однако при разных градациях зарядов на плавающем затворе — напряжения на которых начинает открываться транзистор разные. И если фиксировать не только факт проводимости транзистора, а характеристику проводимости — то можно более точно и контролируемо заряжая плавающий затвор получить больше информации при записи в одну ячейку.

Набор стоко-затворных характеристик для разного уровня заряда плавающего затвора

И это уже не цифровая запись, а аналоговая, то есть если мы зарядили чуть-чуть плавающий затвор, то и сместили мы характеристику чуть-чуть и у нас транзистор открывается если подать на затвор напряжение чуть выше чем минимально нужное, если зарядить плавающий затвор чуть сильнее, то и открыть транзистор будет ещё сложнее и т.д. В теории можно допустить бесконечное количество градаций уровней записей. Сейчас наверное некоторые из вас в шоке, но ячейки памяти в  MLC, TLC и QLC SSD накопителях — это аналоговые носители информации, а не цифровые. Потому что именно таким образом и производиться запись многобитных ячеек памяти. Ячейка всё равно может сохранить только одно состояние записи, но если для однобитных ячеек записью было наличие или отсутствие заряда на плавающем затворе, то в многобитных ячейках под записью понимается не факт наличия или отсутствия заряда — а величина заряда. И уже эта величина при чтении должна быть оцифрована таким образом, чтобы это можно было записать в более чем один бит информации. И при оцифровывании любого аналогового сигнала емкость его данных в цифровом виде зависит от получаемой дискретности уровней распознавания сигнала. То есть чем больше градаций сигнала можно распознать, тем выше ёмкость данных аналогового сигнала. В текущий момент дискретизация сигнала производиться не очень сильная. Для двух битов данных нужно распознать 4 уровня величины сохранённого заряда,

для трёх бит нужно распознать 8 уровней величины заряда,

и для 4-х бит нужно распознавать до 16 уровней заряда.

И распознование производиться по смещению характеристики открытия транзистора. Грубо говоря, если у нас разбит весь диапазон тестирования открытия транзистора на 16 диапазонов, то надо по очереди тестировать каждое напряжение на затвор и зная при каком из них у нас в достаточной степени открылся транзистор — такой уровень и считать записанным в этом транзисторе. И просто каждой градации этих напряжений даются порядковые номера которые и есть цифровая интерпретация уровня заряда плавающего затвора. И для 16 градаций или для QLC памяти — это 4 бита. Некоторые компании грозятся сейчас выпустить 5 битные ячейки.

Как вы понимаете именно по технике разницы с 4-х битными не будет, но градаций будет уже не 16, а 32. То есть надо очень точно попадать в нужный диапазон заряда при наполнении плавающего затвора, и гораздо сложнее становится процесс считывания сигнала, вернее процесс оцифровки уровня заряда плавающего затвора. Естественно при этом снижается скорость работы с памятью. Кроме того — напомню, что процесс наполнения затвора зарядом — это аварийный для транзистора режим работы, и этот аварийный режим надо ещё очень точно контролировать, чтобы действительно был помещён нужный заряд, а не чуть больше или чуть меньше, потому что если заряд не попал в строгие рамки, то при его интерпритации он может дать другие цифровые значения. И, естественно, чем больше градаций — тем сложнее попасть в нужный диапазон. И в многобитных ячейках — неверная запись не является чем-то очень редким, поэтому для записи всегда требуется контроль на ошибки, что отнимает время, снижая скорость работы, вдобавок в случае ошибочной записи требуется перезапись ячеек в странице в которой была произведена ошибочная запись, что, как вы понимаете, ещё и снижает ресурс.

Причины снижения ресурса работы накопителей, запись накопителей с уплотнением данных.

Но не только этим снижается ресурс записи на многобитных ячейках. Как вы могли понять из теории — аппаратных различий для MLC, TLC или QLC памяти — нет. Меняется только процесс интерпретации записи, который задаётся программно. Иными словами если контроллер накопителя это позволяет, то QLC можно записывать в более простых для записи TLC, MLC или SLC режимах. Что сейчас активно и делается, хотя не на всех накопителях, но если пару лет назад было редкость — перезапись накопителей с уплотнением, то сейчас редкость когда такого не происходит. Работу уплотнения записи отлично было видно в тестах накопителей, когда при полной последовательной записи скорость падала в несколько градаций.

Пример «Ступенчатой» скорости записи, когда она падает градациями несколько раз

Разберёмся в том, что при этом происходило с накопителем.

Вначале накопитель занимал весь свой объём записывая всё в однобитном режиме. То есть абы какой заряд уже абы как смещает стоко-затворную характеристику, но этого достаточно чтобы записать один бит на ячейку. И в таком режиме весь объём ячеек быстро заканчивается. По данным о диске он ещё записан совсем чуть-чуть, но на самом деле он полностью забит данными. И для дальнейшего записывания накопитель начинает уплотнять запись. Но происходит это исключительно перезаписыванием. То есть надо во временное место скопировать данные страницы, далее затереть записанные данные, то есть вытащить из плавающих затворов заряды, дальше взять новый кусок информации, собрать его со старым куском информации и записать в те же ячейки, но уже не абы как, а, допустим, в MLC режиме, то есть с 4-мя градациями уровней заряда плавающих затворов. Далее накопитель так же заполняется полностью уже в режиме MLC. Если надо продолжить запись, а в MLC режиме место опять закончилось, то процесс уплотнения, то есть перезаписи в более плотном формате производиться уже в TLC режиме. Далее ещё может быть произведена запись в QLC режиме. Подобный механизм работает и в случае если вам хватило места до уплотнения. Как только вы перестаёте заполнять накопитель он автоматически начинает уплотнять запись, чтобы в случае необходимости он мог опять кратковременно вести запись в однобитном режиме используя свободный остаток. Хотя ещё раз напомню, что не все накопители так делают. В некоторых выделен фиксированный объём для быстрой записи и дальше накопитель заполняется уже с финальной плотностью.

Естественно такое огромное количество травмирующих ячейки перезаписей а также перезаписей из-за ошибок — крайне негативно сказывается на долговечности работы ячеек. Кроме того при большей плотности записи для изменения одного и того же объёма данных записанных случайным образом потребуется перезаписать больше страниц накопителя. Иными словами — ресурс накопителей от увеличения плотности резко падает и, в общем-то, причин на это аж несколько.

Надеюсь теперь полученные знания сделают для вас тесты накопителей увлекательнее.

Видео на YouTube канале «Этот компьютер»

Intel Sandy Bridge 10 лет. Что старый i7 может сейчас?

Компьютер без видеокарты. Vega 11 в тяжёлых играх

Круглый кулер со скрытым вентилятором. Обзор Aigo Shadow max

Только 8,4% людей смогли отличить графику от реальных видео!

InfoCAST #041 | Карт нет, но вы держитесь

Тест. Сможешь отличить компьютерную графику от реальных видео?

GTX 1050 Ti в 2021 году (карта, которую пока не скупают майнеры)

Управление модулями пельтье. Дальнейшие планы развития системы охлаждения.

Железные новости Января | InfoCAST #040

Обзор Windows 10X (будущая ОС от Microsoft)

Железные новинки Intel, AMD, Nvidia на CES 2021

Защита материнской платы от конденсата

SSD-диски: основные преимущества и нюансы

Дисковая подсистема являясь важнейшей составляющей любой вычислительной платформы, долгое время отставала от общих темпов прогресса в компьютерной отрасли. В то время как скорости работы процессоров и оперативной памяти стремительно росли, дисковые накопители увеличивали, главным образом, емкость. При этом по мере роста объема, скорость доступа к данным в постоянной памяти становилась все более «узким» местом. Механические решения, используемые в традиционных магнитных дисках (HDD), подошли к пределу своих возможностей. Но, когда на мировом рынке появились доступные диски SSD (или как их еще называют «твердотельные накопители» или «флэш-накопители»), это привело к существенному скачку развития в области обработки и хранения данных. Сразу заметим, что слово «диск» в данном случае используется в фигуральном смысле, по аналогии с магнитным диском, где действительно имеются круглые пластины для записи данных. В SSD же применяются модули памяти прямоугольной формы.

Что же примечательного в SSD и чем эта технология превосходит традиционные магнитные накопители (спойлер: практически всем).

Но, вначале, давайте немного разберемся в основных понятиях — что такое SSD-накопитель, как он устроен и в чем отличие его ключевых технологий (SLC, TLC, MLC, eMLC). Основными составляющими элементами твердотельного диска являются модули флэш-памяти — в современных моделях накопителей наиболее распространена память типа NAND или 3D NAND. За управление процессом записи/чтения, а также за общее взаимодействие с вычислительной системой отвечает специальный контроллер (микросхема с установленным программным обеспечением — «прошивкой»), который также имеется на диске.

Накопители типа SSD — в корпусе и без

Модули флеш-памяти являются тем, что определяет характеристики диска в первую очередь. В общих чертах NAND состоит из огромного числа ячеек, каждая из которых может хранить информацию. В основе ячеек памяти лежат управляемые транзисторы с плавающим затвором, которые контролируются путем подачи на них электрического заряда — за счет этого обеспечивается запись или удаление данных.

При этом в каждой ячейке может быть записано от 1 до 4 бит информации, в зависимости от используемой технологии. Так, если соотношение 1 к 1, то речь идет о SLC (Single Level Cell). Технология MLC (Multi Level Cell) позволяет хранить в ячейке 2 или 3 бита. В последнем случае речь идет о TLC (Triple Level Cell) которая суть — разновидность MLC. Недавно на рынок вышла память QLC (quad Level Cell), допускающая хранение 4 бит на ячейку. Отметим, что в корпоративных системах хранения обычно используют SLC, остальные разновидности накопителей относятся к разряду пользовательских. В то же время, память типа SLC обладая высочайшей скоростью и надежностью, оказывается самой дорогой в производстве и обладает наименьшей емкостью.

Компромиссным вариантом является технология eMLC (enterprise MLC) которая некоторым образом совмещает емкость MLC с надежностью и скоростью SLC, хотя, в прямом сравнении она проигрывает каждому «чистому» типу накопителей, по основным характеристикам.

Для наглядности возьмем такой важный показатель SSD-диска как количество циклов чтения/записи. В среднем для ячейки SLC-накопителя он составляет примерно 100 тыс., для eMLC — 20-30 тыс., а в случае любых вариантов MLC — около 10 тыс.

В какой-то момент технология NAND уперлась в технологический предел производственного процесса — создавать ячейки размером менее 14 нм оказалось проблематично. Из положения вышли путем создания многослойных модулей памяти, где ячейки расположены в несколько (до 96) уровней. Такие накопители получили название 3D NAND. Отметим также, что в 2015 году компания Intel представила технологию флеш-памяти 3D XPoint, но она пока что не получила широкого распространения — первые коммерческие образцы поступили на рынок в 2017-м.

SSD-накопитель с интерфейсом NVMe

Еще одной важной характеристикой твердотельного накопителя является тип интерфейса, определяющий способ его взаимодействия с вычислительной системой. Сегодня используются два типа подключения — SATA (или SAS) SSD и NVMe SSD. Первый более медленный и подразумевает подключение накопителя кабелем по интерфейсу SATA (как и магнитный жесткий диск), в свою очередь, модули NVMe Используют подключение через (сам слот может быть различным) PCI Express, что, как правило, обеспечивает существенно более высокую скорость чтения/записи.

SSD или HDD, что лучше?

Начнем с производительности. Даже самый лучший магнитный накопитель не способен сегодня обеспечить более 200IOPS (операций ввода/вывода в секунду) и это речь идет о лучших моделях, для большинства современных устройств эта величина, как правило, составляет около 100 IOPS на диск. В то же время, SSD обеспечивает в среднем 10 тыс. IOPS. Этот показатель крайне важен в случае работы корпоративных приложений и баз данных, использующих большое количество запросов. Скажем, один из мировой рекордсмен производительности среди серийных систем хранения данных — Huawei Dorado18000, благодаря SSD выдает 7 млн IOPS, что недоступно ни одной, оснащенной магнитными накопителями СХД.

К тому же HDD обеспечивает скорость чтения на уровне 100 Мбит/с, записи — 50-70 Мбит/с, а SSD выдает более 500 Мбит/с по обоим показателям. Важен и показатель задержки между передачей отдельных пакетов данных, он составляет более 3 миллисекунд для магнитных дисков и 0,1 мс для SSD — разница более чем в тридцать раз. Надежность также существенно отличается не в пользу HDD. По естественным причинам, основная из которых — наличие в конструкции большого количества подвижных частей, магнитные диски очень чувствительны к механическому у воздействию и особенно вибрации. Как следствие, при интенсивной эксплуатации, скажем, в условиях ЦОДа всего за год из строя выходят 1-5% жестких дисков (в запущенных случаях — до 10%). Средний показатель отказа для SSD — менее 0,5% в год.

Чтобы не быть голословными обратимся за конкретными примерами к лидерам отрасли. Как сообщает компания Google — анализ использования 10 типов SSD за более чем 6 лет показал, средняя частота отказа SSD составляет только 1/3 от частоты отказов HDD. В то же время, по заявлению Huawei, частота возвратов SSD по гарантии составляет менее 0,5%, что в пять раз лучше, чем в случае HDD. Не стоит забывать и про энергопотребление — у SSD-дисков этот параметр, в среднем, на 70% ниже, чем у традиционных жестких дисков.

Потребительский или корпоративный?

Накопители класса SSD сегодня используются повсеместно, в то же время модели, предназначенные для домашнего/офисного и корпоративного применения, существенно различаются (впрочем, такая же ситуация характерна и для магнитных жестких дисков). В чем основные отличия? Начнем с того, что «твердотельный диск» корпоративного класса, в общем случае, обладает более высокой производительностью, что обеспечивается за счет многоканальной архитектуры. Благодаря тому, что обмен данными между контроллером диска и модулями памяти осуществляется по параллельному принципу, одновременно несколько пользователей могут получить доступ к одним и тем же данным (что важно, например, для совместной работы). Добавим к этому, что корпоративные накопители специально разработаны для работы в условиях постоянной пиковой нагрузки, в то время, как пользовательский диск может функционировать на пределе лишь очень короткий период времени. К примеру, хороший накопитель корпоративного класса способен активно функционировать круглые сутки (27х7) при собственной температуре до 55° C, в то время как для «офисных» моделей оптимальным режимом является схема 20/80 (20% времени работы и 80% «отдыха») при температуре не выше 40° C.

Корпоративные SSD существенно более надежные и к тому же рассчитаны на гораздо более длительный срок службы. Так, согласно международным нормам, например, JESD218A, требования по количеству невосстанавливаемых битовых ошибок (UBER) для накопителей корпоративного класса на порядок более жесткие, чем в случае пользовательских устройств. В корпоративных моделях, как правило, есть встроенные механизмы коррекции ошибок (ECC), в ряде случаев может быть реализована защита от сбоев питания.

В завершение отметим, что долгое время существенным препятствием на пути развития рынка SSD оставалась высокая стоимость накопителей. Но в последние десять лет она неуклонно снижается. Поэтому не вызовет удивления тот факт, что в 2017 году по данным IDC, мировой объем продаж SDD впервые был больше, чем HDD — $24,9 и 24 млрд, соответственно. Более того, год от года разрыв увеличивается, а производители традиционных накопителей, включая лидеров — Western Digital и Seagate — все больше внимания уделяют выпуску «твердотельных» моделей. Но, здесь важно отметить, что магнитные диски никуда не уходят — они продолжают развиваться, более того, комплексные корпоративные СХД, зачастую не обходятся без HDD, просто ниша применения накопителей этого типа постепенно сокращается.

Как выбрать SSD диск и что такое «SLC», «MLC», «TLC», «3D NAND»?

Функциональные различия и повышенные требования, предъявляемые корпоративным твердотельным накопителям, выделяют их в отдельную обособленную категорию, серьезно отличающуюся от класса потребительских твердотельных устройств «SSD». Корпоративные твердотельные запоминающие устройства разработаны с учетом более высоких стандартов, задействованы и стабильно работают в высокотехнологичных службах, военной сфере, науке и других областях, требующих большого объема чтения и записи данных.

Серверы баз данных являются примером того, где находят полноценное применение образцы корпоративных твердотельных накопителей. Они работают круглосуточно и испытывают потребность в значительных показателях эксплуатационных циклов чтения/записи, более высоких скоростях перезаписи информации, повышенной надежности и долговечности при функционировании в жестких условиях.

Варианты потребительских твердотельных накопителей менее дорогостоящи и представляют собой урезанные версии корпоративных твердотельных запоминающих устройств. Конечно может показаться, что определенных характеристик накопителей недостаточно, но преимущества более дешевого продукта с большей емкостью хранилища того стоят. Кроме того, производители постоянно повышают производительность, надежность и количество гарантированных циклов перезаписи «SSD», одновременно снижая цену, тем самым повышая общую эффективность потребительских устройств.

Сравнительное описание твердотельного накопителя «Sandisk Ultra 3D»

Многие пользователи несомненно задумывались над улучшением и обновлением собственного персонального компьютера, с целью увеличить скорость обработки данных и общую производительность операционной системы. Одним их вариантов является установка дополнительного диска, обладающего большой емкостью и высокой продуктивностью, и «Sandisk Ultra 3D» — один из лучших твердотельных накопителей, полностью соответствующий заявленным требованиям. Несмотря на то, что в «SSD» устройстве используется флэш-память «NAND», содержащая трехуровневые ячейки «TLC», накопитель подкупает своей емкостью и отсутствием потерь производительности, характерными для данного класса ячеек, и соизмерим по своим характеристикам с многоуровневыми ячейками «MLC».

«Sandisk Ultra 3D» выпускается в стандартном форм-факторе «SATA 6 Гбит/с», обладает универсальными размерами, установленными для данной категории, и может быть задействован для модернизации ряда ноутбуков среднего величины и стационарных персональных компьютеров.

Твердотельный накопитель доступен в различных емкостях, начиная с «250 ГБ» и заканчивая «2 ТБ» по демократичной цене. Модель объемом «250 ГБ» рассчитана на массив записи в «100 ТБ» в течение всего гарантийного срока службы накопителя, и сохраняет данное соотношение для остальных моделей устройств. А для исключения развития сбойных ячеек, ошибок кодов коррекции и операций чтения реализована трехлетняя гарантия.

Высокая производительность твердотельного накопителя «Sandisk Ultra 3D» отличается тем, что устройство не страдает от потери производительности при чтении/записи, которая происходит на других дисках с памятью «TLC» по аналогичной цене при заполнении области временного хранения информации. Избежать западения производительности удается за счет реализации многоуровневой техники кэширования, которая по своим показателям максимально приблизилась к значениям производительности многоуровневых ячеек «MLC» флэш-памяти «NAND» и соответствует ее усредненным показателям.

Заключение

Массовое создание разнообразных видов информационных материалов в электронно-цифровом виде, развитие и распространение международной сети «Интернет» вынуждает постоянно улучшать и совершенствовать виды современных компьютерных устройств. Развитие технологии полупроводниковых материалов положило начало обширному применению высокоскоростных твердотельных накопителей «SSD», главный элемент которого, отвечающий за хранение данных, создан на ее основе.

Однако многообразие представленных вариантов запоминающих устройств, выполненных с разнообразными конфигурациями памяти, требует понимания принципиальных различий. Исходя из представленных разъяснений разницы между основными понятиями «SLC», «MLC» и «TLC» флэш-памяти «NAND», пользователям не составит особого труда определиться с необходимым типом запоминающего устройства «SSD» в соответствии с собственными потребностями, с учетом всех преимуществ и отдельных недостатков каждого вида памяти.

Для корпоративных нужд и больших рабочих нагрузок оптимальным будет выбор твердотельных накопителей «SSD» на базе одноуровневой ячейки памяти «SLC», содержащей один бит на ячейку, предлагающих максимальные значения, среди всех возможных вариантов, по скорости чтения/записи и операциям циклов перезаписи, показателям выносливости и надежности, но имеющих непомерно высокие значения конечной стоимости. Также возможен вариант применения запоминающих устройств «SSD» с памятью формата «eMLC», способными успешно справляться с повышенными корпоративными, производственными и серверными требованиями, но обладающими более скромными показателями скорости и количества циклов чтения/записи, однако взамен предлагающими более лояльные стоимостные характеристики.

Для ежедневного потребительского использования, включающего игры и развлечения, оправданным будет использование твердотельных накопителей «SSD» с многоуровневой памятью «MLC», обеспечивающей достаточно высокие значения циклов чтения/записи и скорости обработки информации при существенно низкой стоимости готовых изделий, а также уверенный уровень надежности и помехоустойчивости.

При относительно небольших потребительских нагрузках рациональным будет выбор устройств «SSD», использующих память с трехуровневыми ячейками «TLC», владеющими максимальными показателями емкости и дешевизны устройств в ущерб общей производительности и эффективности операций чтения/записи, в сравнении с более продвинутыми предыдущими версиями флэш-памяти.

И как вариант, способный объединить качество скорости обработки информации и количество циклов перезаписи уровня ячеек «MLC» с емкостными характеристиками, доступными в ячейках памяти «TLC», необходимо рассмотреть возможность использования твердотельного накопителя с памятью формата «3D NAND», образец которого представлен в предыдущем разделе.

Если появились вопросы или желание поделиться собственным опытом использования различных вариантов твердотельных накопителей «SSD» с разнообразными форматами построения ячеек, то пишите нам в комментариях для общения и советов.

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками читайте в нашем блоге…

что лучше для ноутбука или ПК. Форм-факторы и интерфейсы

К вопросу технологий памяти многие энтузиасты относятся предвзято, здесь слишком много домыслов и точек зрения. Как же быть обычному пользователю? Попробуем разобраться. Начнем с сокращений SLC, MLC и TLC. Они просто обозначают, сколько бит информации хранится в каждой ячейке. В одноуровневых ячейках SLC (Single Level Cell) хранится один бит. В ячейках MLC (Multi Level Cell) – два бита, в ячейках TLC (Triple Level Cell) – три бита. Конечно, по своему определению технология MLC описывает все варианты, когда в ячейке хранятся два бита или большее количество. Так что можно говорить о 2-битной MLC или 3-битной MLC, в последнем случае мы получаем эквивалент TLC.

Зачем хранить в ячейках больше одного бита? Причина кроется в плотности записи, поскольку при том же количестве ячеек память MLC позволяет хранить в два раза больше информации, чем SLC. А в случае накопителя TLC – на 50% больше информации, чем MLC. В отличие от жестких дисков, цена SSD очень сильно зависит от доступной емкости. Многие жесткие диски для разных вариантов емкости опираются на одинаковое число пластин, просто у «младших» моделей используется не вся их площадь – это связано с низкой себестоимостью производства магнитных пластин. Но производство полупроводниковых чипов флэш-памяти обходится значительно дороже, поэтому при удвоении емкости себестоимость почти что удваивается.

Сравнение разной структуры 2D и 3D памяти (источник Samsung)

В чем же недостатки? Дело в том, что в ячейке хранятся не биты, а электроны. Чем больше электронов, тем выше напряжение. Таким образом, через напряжение можно кодировать несколько состояний ячейки. В случае SLC таких состояний 2 1 , то есть два. Распознавать два состояния очень легко – электроны в ячейке либо отсутствуют, либо они есть в максимальном количестве. У ячеек TLC состояний уже 2 3 , то есть восемь. Кроме «минимального напряжения» и «максимального напряжения» необходимо распознавать еще шесть состояний, при этом сохраняя необходимую надежность сохранения информации. Так что TLC является весьма серьезной технической проблемой, программирование таких ячеек выполняется дольше, поэтому и производительность ухудшается. Срок службы ячеек памяти ограничен, со временем они теряют возможность надежно сохранять запрограммированное состояние. И в случае восьми состояний подобная потеря надежности наступает раньше, чем в случае всего двух или четырех состояний. Поэтому и срок службы памяти TLC меньше.

С другой стороны, производители постоянно дорабатывают свои контроллеры, улучшая обработку сигналов и коррекцию ошибок, что компенсирует меньший срок службы ячеек TLC. Приведем простой пример: накопитель Samsung SSD 840 EVO оснащен 19-нм памятью TLC, 250-Гбайт версия под экстремальной нагрузкой способна продержаться более десяти лет (по спецификациям JEDEC запись составляет 40 Гбайт/день).


Сравнение размеров 2D и 3D (

#Тип_чипов #3D_MLC_(Multi_Level_Cell) MLC_(Multi_Level_Cell) #3D_TLC_(Triple_Level_Cell) #TLC_(Triple_Level_Cell)

В современных SSD наиболее распространены три типа чипов памяти : SLC, MLC и TLC.

SLC – Single Level Cell – ячейка с одним уровнем. Имеет высокую производительность, низкое потребление электроэнергии, наибольшую скорость записи и количество . Такой тип памяти обычно используется в серверах высокого уровня, поскольку стоимость на их основе велика.

MLC — Multi Level Cell – ячейка с несколькими уровнями. Обладает меньшей стоимостью, по сравнению с SLC, однако обладает меньшей выносливостью и меньшим количеством . Является хорошим решением для коммерческих и рабочих платформ — имеет хорошее соотношение цена/скорость работы.

EMLC — Enterprise Multi Level Cell – ячейка, аналогичная по структуре обычной MLC, но с увеличенным ресурсом по . По надежности eMLC находится между SLC и MLC, при этом цена не сильно выше, чем у последней. Типичное применение — рабочие станции и серверы среднего класса.

TLC — Three Level Cell – ячейка с тремя уровнями. Обладает большей плотностью, но меньшей выносливостью, медленной скоростью чтения и записи и меньшим количеством по сравнению с SLC и MLC. До настоящего момента, память типа TLC использовалась в основном в flash-накопителях (флешках), однако совершенствование технологий производства сделало возможным его использование и в стандартных SSD.

Все описанные выше типы ячеек памяти относятся к планарному типу, то есть 2D. Их недостатком является то, что для увеличения плотности в каждом отдельном чипе приходится уменьшать техпроцесс, и из-за ряда физических ограничений делать это до бесконечности не получится. Для преодоления этого были разработаны 3D ячейки памяти. Такие ячейки представляет собой цилиндр:

Таким образом появляется возможность разместить большее количество ячеек памяти на одном слое микросхемы. Такие ячейки называются 3D V-NAND и 3D TLC. Что касается емкости и надежности, то она соответствует ячейкам TLC.

Количество состояний ячейки, в зависимости от типа памяти
Физически, все три типа технологий памяти состоят из одинаковых транзисторов, единственным отличием является то, что они хранят в себе различное количество зарядов. Все три работают одинаково: при появлении напряжения ячейка переходит из состояния «выключено» в состояние «включено». SLC использует два отдельных значения напряжения для представления одного бита информации на ячейку и двух логических уровней (0 и 1). MLC использует четыре отдельных значения напряжения для представления четырех логических состояний (00, 01, 10, 11) или двух битов. TLC использует восемь отдельных значений напряжения для представления восьми логических состояний (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111) или трех битов информации.

Поскольку в SLC используется только два значения напряжения, они могут сильнее отличаться друг от друга, уменьшая потенциальную возможность некорректно интерпретировать текущее состояние ячейки и позволяя использовать стандартные условия коррекции ошибки . Вероятность ошибок чтения увеличивается при использовании TLC NAND, поэтому такой тип памяти требует большего объема ECC (Error Correction Code – код коррекции ошибок) при исчерпании ресурса NAND, поскольку в TLC приходится корректировать сразу три бита информации, в отличие от одного для SLC и двух для MLC.

class=»eliadunit»>

SSD давно перекочевали из разряда элитных накопителей в поле «must have». Собирая мало-мальски производительную игровую, да и просто рабочую систему, уже надо думать о скоростном накопителе, который ощутимее быстрее и стабильнее старых добрых винчестеров.

Вот только многие натыкаются на первый нюанс: какой тип памяти лучше? Существует 3 категории:

  • SLC (single) – 1 бит в ячейке;
  • MLC (multi) – 2 бита в ячейке;
  • TLC (triple) – 3 бита в ячейке.

Первая категория используется в топовом сегменте, поэтому рассматривать мы ее не будем. Нас же интересует более народное решение, а именно MLC или TLC. Есть ли между ними разница, что производительнее, дешевле и надежнее, да и какой SSD лучше?

Ключевые отличия

Первым делом стоит отметить плотность записи данных. Каждый тип SSD имеет свои показатели. У TLC-чипов она выше, поскольку в ячейку помещается 3 бита, когда у MLC только 2. Чем больше объем SSD, чем чаще вы будете встречать именно Triple-варианты. И сразу появляется мысль о том, что нужно сразу же бежать и покупать первый вариант, даже не рассматривая все остальные, но нет.

Помимо плотности есть еще факторы скорости чтения и перезаписи данных. Не думали, почему TLC-решения при схожем объеме накопителя стоят дешевле? Потому как в MLC количество циклов полного стирания информации выше на 30-50%. Если говорить о перезаписи, то здесь технология опережает своего более дешевого оппонента в 2-3 раза. Другое дело, что 1 Гб TLC-памяти обойдется вам гораздо дешевле.

Сохранность данных

class=»eliadunit»>

Для начала определитесь, для каких целей будет использоваться SSD: под систему или же в качестве хранилища данных. Зачастую его приобретают именно под установку ОС и ключевых программ, чтобы последние реагировали ощутимо быстрее, т.к. Flash-память статична, а значит скорость чтения и записи на несколько порядков выше, нежели у HDD ввиду отсутствия механических частей.

Храните что-либо важное, при этом часто обновляете данные? Используйте MLC-память ввиду ее надежности. Собрались создать архив музыки, фильмов или игр, а также второстепенных программ? Тогда смело покупайте вариант на TLC-чипах. Винчестер же оставьте под «свалку» всего материала, имеющегося на ПК. На SSD стоит вынести только наиболее часто используемые приложения и игры, чтобы лишний раз не занимать скоростное пространство диска.

Срок службы

Что касается продолжительности «жизни» устройства, то для TLC этот показатель составляет около 5-6 лет или же порядка 1000 циклов полной перезаписи информации. Для MLC показатель возрастает до 7-8 лет при 3000 циклов. Вот только здесь не действует правило «либо-либо». Из строя вполне может выйти один из чипов, так что не надейтесь на работоспособность в 15 лет.

Но и про HDD забывать не стоит. Традиционные магнитные диски имеют одно важное преимущество перед твердотельными – срок службы. Винчестер если и начинает «сыпаться», то постепенно. Это можно проконтролировать в утилитах типа Victoria, проверив диск на битые сектора. SSD же «умирают» внезапно, но крайне редко.

Выводы

Какая память лучше? В плане скорости и стоимости 1 Гб лидирует TLC, в плане надежности — MLC. SSD — весьма интересный тип памяти, который в скором времени должен если не полностью, то основательно сместить HDD с пьедестала. Сравнивайте модели, прежде чем купить. Смотрите тесты, обзоры, гайды и делайте выводы. Плохих накопителей не бывает. Бывают переоцененные.

MLC или TLC — что лучше выбрать для своего компьютера? Все пользователи, которые когда-либо использовали твердотельный накопитель (память SSD), отзываются о нем положительно. Благодаря ему, любимые приложения загружаются быстрее, а общая эффективность системы повышается. Кроме того, эти накопители гораздо более износоустойчивые и прочные по сравнению с традиционными жесткими дисками. Но почему некоторые типы памяти дороже, чем другие? Для ответа на этот вопрос нужно понять внутреннее устройство накопителей такого типа.

Плату SSD можно условно разделить на 3 основных блока:

  1. 3D NAND-память (не путать с NOR Flash). Эта часть используется для хранения данных в энергонезависимых блоках, которые не требуют постоянного питания от электросети.
  2. DDR. Небольшое количество энергозависимой памяти, которой нужно питание для сохранения данных. Используется с целью кэширования информации для будущего доступа. Эта опция доступна не на всех накопителях.
  3. Контроллер. Выступает в качестве посредника, соединяя 3D NAND-память и компьютер. Контроллер также содержит встроенное программное обеспечение, которое помогает управлять SSD.

NAND-память, в отличие от NOR, построена из множества ячеек, содержащих биты, которые включаются или выключаются за счет электрического заряда. Организация этих отключаемых ячеек представляет данные, хранящиеся на SSD. Количество битов в этих ячейках также определяется разновидностью памяти. Например, в Single Level Cell (SLC) ячейка содержит 1 бит. Накопители NOR обычно используются в сетевых устройствах.

Причина, по которой флешка SLC располагает малым объемом памяти, заключается в ее небольшом физическом размере по сравнению с другими элементами Printed Circuit Board (PCB). Не стоит забывать, что PCB включает контроллер, память DDR и 3D NAND-память, которые нужно как-то разместить внутри системного блока персонального компьютера. Память MLC NAND удваивает количество бит на ячейку, а TLC — утраивает. Это положительно сказывается на объеме памяти. Накопители NOR предоставляют доступ к случайной информации, из-за чего их не используют, как жесткий диск.

Есть определенные причины, по которым производители продолжают выпускать флеш-память с 1 битом на ячейку. Накопители SLC считаются самыми быстрыми и надежными, но они относительно дорогие и обладают ограниченным объемом памяти. Вот почему такое устройство наиболее предпочтительно для компьютеров, которые подвергаются сильным нагрузкам.

Что такое SLC

В противостоянии SLC vs MLC или TLC 3D всегда побеждает первый тип памяти, но он и стоит значительно дороже. Он также располагает большим объемом памяти, но работает медленнее и больше склонен к поломкам. MLC и TLC — это типы памяти, которые рекомендуется применять для обычного повседневного использования компьютера. NOR обычно используется в мобильных телефонах и планшетах. Осознание своих собственных потребностей поможет пользователю выбрать наиболее подходящий из всех SSD-дисков.

Single Level Cell получила свое название благодаря единственному биту, который включается или выключается в зависимости от питания электроэнергией. Преимущество SLC в том, что она наиболее точная при чтении и записи данных, а ее цикл непрерывной работы может быть более продолжительным. Количество допустимых перезаписей составляет 90000-100000.

Эта разновидность памяти хорошо прижилась на рынке, благодаря высокой продолжительности жизни, точности и общей производительности. Такой накопитель редко устанавливается в домашних компьютерах из-за большой стоимости и малого объема памяти. Он больше подходит для промышленного использования и больших нагрузок, связанных с непрерывным чтением и записью информации.

Достоинства SLC:

  • долгий срок службы и большее количество циклов зарядки по сравнению с любым другим типом флеш-памяти;
  • меньшее количество ошибок чтения и записи;
  • может работать в более широком диапазоне температур.

Недостатки SLC:

  • высокая цена по сравнению с другими SSD;
  • сравнительно небольшой объем памяти.

Тип памяти eMLC

eMLC — это флеш-память, оптимизированная для предпринимательского сектора. Она может похвастаться улучшенной производительностью и долговечностью. Количество перезаписей варьируется от 20000 до 30000. eMLC можно рассматривать как более дешевую альтернативу SLC, которая позаимствовала некоторые преимущества у своего конкурента.

Достоинства eMLC:

Недостатки eMLC:

  • проигрывает SLC в плане производительности;
  • не подходит для домашнего использования.

Флеш-память MLC для твердотельного накопителя

Память Multi Level Cell получила свое название благодаря способности хранить 2 бита данных в одной ячейке. Большим преимуществом является более низкая цена по сравнению с SLC. Меньшая стоимость, как правило, становится залогом популярности продукта. Проблема в том, что количество возможных перезаписей одной ячейки значительно меньше по сравнению с SLC.

Достоинства MLC NAND:

сравнительно низкая цена, рассчитанная на массового потребителя;
большая надежность по сравнению с TLC.

Недостатки MLC NAND:

  • менее надежная и долговечная, чем SLC или eMLC;
  • не подходит для коммерческого использования.

TLC память

Triple Level Cell — это самая дешевая разновидность флеш-памяти. Ее самый большой недостаток заключается в том, что она подходит только для домашнего использования и противопоказана к применению в предпринимательской или промышленной деятельности. Жизненный цикл ячейки составляет 3000-5000 перезаписей.

Достоинства TLC 3D:

  • наиболее дешевая SSD из всех доступных на рынке;
  • способна удовлетворить потребности большинства пользователей.

Недостатки TLC 3D:

  • наименьшая продолжительность жизни по сравнению с другими типами;
  • не годится для коммерческого использования.

Долговечность SSD

Как и все хорошие вещи в этом мире, SSD не может существовать вечно. Как было отмечено выше, жизненный цикл твердотельного накопителя напрямую зависит от того, какую он использует 3D NAND-память. Многих пользователей волнует вопрос, как долго могут функционировать более дешевые виды накопителей. По сравнению с MLC и TLC, память SLC более долговечная, но стоит дороже. Независимые команды энтузиастов провели испытания доступных SSD потребительского класса, большинство из которых составили MLC, а 3D NAND TLC использовался только 1. Результаты оказались многообещающими. Перед выходом из строя, большинство этих устройств успели пропустить через себя 700 Тбайт информации, а 2 из них — даже 1 Пбайт. Это поистине огромное количество данных.

Можно смело отметать любые опасения по поводу того, что SSD выйдет из строя в короткие сроки. Если вы используете MLC или TLC 3D V-NAND для такого повседневного использования, как хранение музыки, фотографий, программного обеспечения, личных документов и видеоигр, то можете быть уверены, что памяти хватит на несколько лет. В домашних условиях невозможно нагрузить компьютер так, как это делают с корпоративными серверами. Тем, кто беспокоится о продолжительности жизни своей памяти, могут пригодиться функции вроде Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.), которые помогают отслеживать состояние SSD.

Выбор подходящего SSD


На самом деле, разница между коммерческими и потребительскими накопителями настолько огромная, что ее сложно осознать. Команды разработчиков начали делать дорогие SSD для удовлетворения более высоких запросов, связанных с высокотехнологичной деятельностью, наукой и военными разработками, которые требуют постоянной обработки информации.

Серверы на больших предприятиях — это хороший пример использования дорогих флеш-накопителей, ведь они работают по 24 часа в сутки 5-7 дней в неделю. Вот почему они нуждаются в продолжительном , быстром чтении/записи и повышенной надежности. Потребительские накопители являются урезанными версиями коммерческих. Они лишены определенных функций, но предлагают больший объем памяти. Кроме того, в мире наблюдается приятная тенденция к увеличению производительности бюджетных НАНД и снижению их стоимости.

Какой тип накопителя выбрать для себя? SLC или MLC и TLC? Можно сделать вывод, что память SLC или eMLC для обычного повседневного использования просто не нужна, так что нет никакого смысла тратить на нее круглую сумму денег. Если же выбирать тип памяти NAND из TLC или MLC, то здесь все будет зависеть от ваших финансовых возможностей.

TLC NAND — это самая бюджетная память, которая способна удовлетворить нужды большинства потребителей. MLC-память можно рассматривать, как более продвинутый вариант NAND-памяти для людей, готовых вкладывать в свой персональный компьютер большие средства. Он подойдет и для тех, кто планирует хранить свои данные в течение многих лет. Если на мониторе появилась надпись «NAND Flash was not detected», значит память, скорее всего, исчерпала свой ресурс и вышла из строя.

Твердотельные жесткие диски с каждым годом становятся все дешевле, а вместе с тем и все популярнее. На рынке появляется больше моделей подобных накопителей, и это связано не только с предложением своего ассортимента новыми производителями, но и с использованием новых технологий «старыми игроками». Компании в данный момент выпускают на рынок SSD-диски с двумя основными типами памяти: MLC и TLC. В рамках данной статьи рассмотрим, чем они отличаются друг от друга, и какой вариант лучше купить для домашнего использования.

Обратите внимание: Также можно встретить в продаже твердотельные жесткие диски, память в которых обозначена V-NAND или 3D NAND. Данная память все равно относится к типу MLC или TLC, о подобных обозначениях также расскажем ниже.

Оглавление: Рекомендуем прочитать:

Типы памяти SSD дисков

В твердотельных накопителях используется флэш-память, которая собой представляет организованные ячейки памяти на базе полупроводников, сгруппированные особым образом. Можно разделить всю используемую флэш-память в SSD накопителях следующим образом:

  • По методу чтения и записи. Современные твердотельные накопители используют тип памяти NAND;
  • По способу хранения данных. Разделить по способу хранения данных SSD накопители можно на SLC и MLC. Расшифровать аббревиатуры можно как «одноуровневая ячейка» или «многоуровневая ячейка». В случае с памятью SLC в одной ячейке может содержаться не более одного бита данных, тогда как во второй ситуации в одной ячейке может храниться более одного бита. В потребительских твердотельных накопителях используется MLC технология хранения данных.

TLC – это подвид MLC памяти. Если в стандартной MLC памяти хранится 2 бита информации в одной ячейке, то в варианте TLC может хранить три бита информации в одной ячейке памяти. То есть, TLC – это тоже многоуровневая ячейка.

Обратите внимание: Некоторые производители твердотельных дисков указывают не TLC, а 3- bit MLC или MLC-3. По сути, все эти три варианта означают одно и то же.

TLC или MLC: что лучше

Если не рассматривать детали, то можно сказать, что в общем случае тип памяти MLC лучше, чем TLC, вот несколько его преимуществ:

  • Память подобного типа прослужит дольше, в среднем, на 20-30%;
  • MLC работает быстрее, чем TLC;
  • Твердотельные накопители на базе памяти MLC требуют меньше энергии для работы.

За лучшее качество нужно платить, и наличие памяти типа MLC сказывается на стоимости твердотельных жестких дисков – они дороже, чем варианты на TLC.

Но если вдаваться в детали и рассматривать использование SSD-дисков с данными типами памяти на пользовательском уровне, стоит сказать, что отличия между ними не столь велики, и далеко не всегда есть смысл переплачивать за MLC память. Многое в их работе зависит от других факторов, например от интерфейса подключения. Рассмотрим пару вариантов наглядно:

Подводя итог, можно сделать вывод, что однозначно MLC или TLC вариант не выигрывает. Факторов, которые влияют на скорость работы твердотельного накопителя, огромное множество. Если приобрести емкий SSD-диск на основе TLC памяти, он может оказаться лучше от одного производителя, чем модель на MLC от другого производителя, при этом по стоимости они будут одинаковыми. На потребительском уровне покупателю следует ориентировать не на тип памяти, а на показатели того или иного диска в тестах, которые производители всегда публикуют. Разниться показатели в тестах могут даже у моделей одной компании, выпускаемой в разных линейках, несмотря на одинаковый тип памяти в них.

Что такое 3D NAND, 3D TLC и V-NAND в SSD-памяти

Еще один параметр, который может заметить покупатель при выборе твердотельного жесткого диска – это 3D NAND, 3D TLC или V-NAND. В зависимости от производителя данное свойство носит различные названия, но суть одна. При наличии подобного обозначения следует знать, что в данной модели накопителя ячейки флэш-памяти расположены на чипах в несколько слоев, тогда как при отсутствии такого обозначения, скорее всего, они наложены в один слой.

Тип флэш памяти ssd какой лучше. С какой памятью лучше SSD — MLC или TLC. Как определить конкретный тип памяти в SSD

Твердотельные жесткие диски с каждым годом становятся все дешевле, а вместе с тем и все популярнее. На рынке появляется больше моделей подобных накопителей, и это связано не только с предложением своего ассортимента новыми производителями, но и с использованием новых технологий «старыми игроками». Компании в данный момент выпускают на рынок SSD-диски с двумя основными типами памяти: MLC и TLC. В рамках данной статьи рассмотрим, чем они отличаются друг от друга, и какой вариант лучше купить для домашнего использования.

Обратите внимание: Также можно встретить в продаже твердотельные жесткие диски, память в которых обозначена V-NAND или 3D NAND. Данная память все равно относится к типу MLC или TLC, о подобных обозначениях также расскажем ниже.

Оглавление: Рекомендуем прочитать:

Типы памяти SSD дисков

В твердотельных накопителях используется флэш-память, которая собой представляет организованные ячейки памяти на базе полупроводников, сгруппированные особым образом. Можно разделить всю используемую флэш-память в SSD накопителях следующим образом:

  • По методу чтения и записи. Современные твердотельные накопители используют тип памяти NAND;
  • По способу хранения данных. Разделить по способу хранения данных SSD накопители можно на SLC и MLC. Расшифровать аббревиатуры можно как «одноуровневая ячейка» или «многоуровневая ячейка». В случае с памятью SLC в одной ячейке может содержаться не более одного бита данных, тогда как во второй ситуации в одной ячейке может храниться более одного бита. В потребительских твердотельных накопителях используется MLC технология хранения данных.

TLC – это подвид MLC памяти. Если в стандартной MLC памяти хранится 2 бита информации в одной ячейке, то в варианте TLC может хранить три бита информации в одной ячейке памяти. То есть, TLC – это тоже многоуровневая ячейка.

Обратите внимание: Некоторые производители твердотельных дисков указывают не TLC, а 3- bit MLC или MLC-3. По сути, все эти три варианта означают одно и то же.

TLC или MLC: что лучше

Если не рассматривать детали, то можно сказать, что в общем случае тип памяти MLC лучше, чем TLC, вот несколько его преимуществ:

  • Память подобного типа прослужит дольше, в среднем, на 20-30%;
  • MLC работает быстрее, чем TLC;
  • Твердотельные накопители на базе памяти MLC требуют меньше энергии для работы.

За лучшее качество нужно платить, и наличие памяти типа MLC сказывается на стоимости твердотельных жестких дисков – они дороже, чем варианты на TLC.

Но если вдаваться в детали и рассматривать использование SSD-дисков с данными типами памяти на пользовательском уровне, стоит сказать, что отличия между ними не столь велики, и далеко не всегда есть смысл переплачивать за MLC память. Многое в их работе зависит от других факторов, например от интерфейса подключения. Рассмотрим пару вариантов наглядно:

Подводя итог, можно сделать вывод, что однозначно MLC или TLC вариант не выигрывает. Факторов, которые влияют на скорость работы твердотельного накопителя, огромное множество. Если приобрести емкий SSD-диск на основе TLC памяти, он может оказаться лучше от одного производителя, чем модель на MLC от другого производителя, при этом по стоимости они будут одинаковыми. На потребительском уровне покупателю следует ориентировать не на тип памяти, а на показатели того или иного диска в тестах, которые производители всегда публикуют. Разниться показатели в тестах могут даже у моделей одной компании, выпускаемой в разных линейках, несмотря на одинаковый тип памяти в них.

Что такое 3D NAND, 3D TLC и V-NAND в SSD-памяти

Еще один параметр, который может заметить покупатель при выборе твердотельного жесткого диска – это 3D NAND, 3D TLC или V-NAND. В зависимости от производителя данное свойство носит различные названия, но суть одна. При наличии подобного обозначения следует знать, что в данной модели накопителя ячейки флэш-памяти расположены на чипах в несколько слоев, тогда как при отсутствии такого обозначения, скорее всего, они наложены в один слой.

Рекомендую приобретать SSD диск с оптимальной по соотношению скорость/надежность памятью типа MLC или 3D NAND. Достаточно высокой считается скорость чтения/записи ближе к 500/500 Мб/с. Минимально рекомендуемая скорость для более бюджетных SSD — 450/300 Мб/c.

Лучшими брендами считаются: Intel, Samsung, Crucial и SanDisk. В качестве более бюджетного варианта можно рассматривать: Plextor, Corsair и A-DATA. Среди других производителей чаще встречаются проблемные модели.

Для рабочего или мультимедийного компьютера (видео, простые игры) будет достаточно SSD объемом 120-128 Гб и здесь прекрасным выбором будет A-Data Ultimate SU900 на памяти MLC.
SSD A-Data Ultimate SU900 128GB

Для игрового компьютера среднего класса необходим объем не менее 240-256 Гб, также подойдет SSD из серии A-Data Ultimate SU900 или Samsung 860 EVO.
SSD A-Data Ultimate SU900 256GB

SSD Samsung MZ-76E250BW

Для профессионального или мощного игрового компьютера лучше взять SSD на 480-512 Гб, например Samsung SSD 860 EVO.
SSD Samsung MZ-76E500BW

Для компьютеров и ноутбуков с разъемом M.2 неплохим вариантом будет установка сверхбыстрого SSD (1500-3000 Мб/с) в соответствующем формате.
SSD Samsung MZ-V7E500BW

При выборе объема руководствуетесь вашими потребностями, но не стоит им пренебрегать в угоду более высокой скорости. Если вы сомневаетесь в правильности вашего выбора, рекомендуем почитать обзоры конкретных моделей.

2. Чем отличаются дорогие и дешевые SSD

Неопытных пользователей может ввести в недоумение почему SSD диски одного и того же объема, с такими же заявленными скоростными характеристиками так сильно различаются в цене, порой в несколько раз.

Дело в том, что в разных SSD дисках могут использоваться разные типы памяти, что кроме скоростных показателей влияет еще на надежность и долговечность. Кроме того, чипы памяти разных производителей также отличаются качеством. Естественно, в дешевые SSD ставят самые дешевые чипы памяти.

Кроме чипов памяти в SSD диске есть так называемый контроллер. Это микросхема, управляющая процессами чтения/записи данных в чипы памяти. Контроллеры также производят разные компании и они могут быть как бюджетными с более низкой скоростью и надежностью, так и более качественные. В дешевые SSD, как вы понимаете, также устанавливают наихудшие контроллеры.

В качестве буфера обмена для еще большего повышения быстродействия во многих современных SSD используется быстрая память DDR3, такая же как и оперативная память компьютера. Наиболее бюджетные SSD могут не иметь буфера обмена, что делает их незначительно дешевле, но значительно медленнее.

Но это еще не все, доходит дело даже до экономии на таких важных компонентах SSD диска как конденсаторы, необходимые для предотвращения нарушения целостности и потери данных. В случае внезапного отключения электричества, электроэнергия накопленная в конденсаторах используется для завершения записи из буфера обмена в микросхемы памяти. К сожалению, не все даже качественные SSD оснащаются резервными конденсаторами.

Сама компоновка и качество распайки печатной платы так же отличаются. Более дорогие модели имеют более продуманную схемотехнику, качество элементной базы и распайки. Инженерные решения самых бюджетных SSD основываются на устаревших схемах и оставляют желать лучшего. Количество брака в дешевых SSD также выше, что обусловлено сборкой на более дешевых фабриках и более низким уровнем контроля производства.

Ну и конечно цена зависит от бренда, чем он более именитый, тем SSD дороже. Отсюда бытует мнение, что не стоит переплачивать за бренд. Но дело в том, что часто именно имя бренда определяет качество SSD диска. Большинство именитых производителей, дорожащих репутацией, не позволят себе выпустить низкокачественную продукцию. Однако и здесь есть исключения, в виде хорошо известных и популярных брендов, которые тем не менее не стоит рекомендовать к покупке.

В основных различиях SSD, на которые нужно ориентироваться, мы кратко разберемся в этой статье и вы легко сможете выбрать подходящую вам модель.

3. Объем SSD диска

Объем является самым главным параметром SSD диска.

Если SSD диск нужен вам только для ускорения загрузки Windows, офисных программ и повышения отзывчивости системы, то в принципе хватит объема 60-64 Гб (гигабайт).

Если вы хотите ускорить работу серьезных профессиональных приложений (монтаж видео, системы проектирования и т.п.), то вам понадобиться SSD диск объемом 120-128 Гб.

Для игрового компьютера желательно приобрести SSD объемом не менее 240-256 Гб, так как современные игры занимают много места (30-60 Гб каждая).

В дальнейшем ориентируйтесь на ваши потребности (сколько нужно места для ваших программ, игр и т.д.) и финансовые возможности. Использовать SSD для хранения данных не целесообразно, для этого нужен более емкий и дешевый жесткий диск (HDD) объемом 1-4 Тб (1000-4000 Гб).

4. Скорость чтения/записи SSD

Основными показателями скорости SSD диска является скорость чтения, скорость записи и время доступа.

По данным статистики количество операций чтения на обычных компьютерах пользователей в 20 раз преобладает над количеством операций записи. Поэтому для нас скорость чтения является гораздо более важной характеристикой.

Скорость чтения большинства современных SSD находится в пределах 450-550 Мб/с (мегабайт в секунду). Чем выше это значение, тем лучше, но 450 Мб/с в принципе вполне достаточно, а брать SSD с более низкой скоростью чтения нецелесообразно, так как разница в цене будет незначительна. Но не стоит слепо верить представителям бюджетных брендов, так как скорость дешевых SSD может значительно падать по мере заполнения дискового пространство. Скорость той или иной модели SSD диска в реальных условиях можно узнать из тестов в интернете.

Скорость записи большинства SSD колеблется в диапазоне 350-550 Мб/с. Опять же чем быстрей, тем лучше, это понятно. Но в связи с тем, что операции записи производятся в 20 раз реже, чем операции чтения, этот показатель не так критичен и разница не будет сильно заметена для большинства пользователей. А вот цена дисков с более высокой скоростью записи будет заметно выше. Поэтому за минимальную планку скорости записи можно взять 350 Мб/с. Приобретение SSD с еще более низкой скоростью записи не принесет существенной экономии, поэтому нецелесообразно. Учтите, что некоторые производители указывают скорость записи для всей линейки SSD дисков, в которой имеются разные объемы. Например, у компании Transcend в линейке SSD370S есть диски объемом от 32 до 1024 Гб. Скорость записи для всей линейки указана 460 Мб/с. Но на самом деле такой скоростью обладают только модели емкостью 512 и 1024 Гб. На фото ниже фрагмент упаковки Transcend SSD370S емкостью 256 Гб с реальной скоростью записи 370 Мб/с.

Время доступа определяет с какой скоростью диск находит требуемый файл после получения запроса от какой-либо программы или операционной системы. У обычных жестких дисков этот показатель находится в диапазоне 10-19 мс (миллисекунд) и значительно влияет на отзывчивость системы и скорость копирования мелких файлов. У SSD дисков, в связи с отсутствием движущихся частей, скорость доступа в 100 раз выше. Поэтому на этом параметре обычно не заостряют внимание, любой SSD обеспечивает невероятно высокую скорость доступа. Тем не менее, более качественные модели могут иметь время доступа порядка 0.1 мс, а самые бюджетные 0.4 мс. Отличие во времени доступа в 4 раза говорит не в пользу бюджетных SSD. С этим параметром производители бюджетных SSD могут также лукавить и указывать теоретическое значение в идеальных условиях.

Реальные скоростные характеристики SSD дисков можно узнать из тестов на наиболее авторитетных технических порталах. Файл со ссылками на них вы можете скачать в конце статьи в разделе « ».

5. Типы памяти и ресурс SSD

В современных SSD дисках используется память нескольких типов – MLС, TLC и 3D NAND (V-NAND).

MLC – наиболее популярный тип памяти для SSD дисков с оптимальным соотношением цена/скорость/долговечность и ориентировочным ресурсом 3000-5000 циклов перезаписи.

TLC – более дешевый тип памяти, встречающийся в бюджетных SSD, c ресурсом перезаписи порядка 1000 циклов.

3D NAND – современная быстрая память, разработанная компанией Samsung, с самым большим ресурсом перезаписи. Устанавливается в более дорогие модели SSD компании Samsung.

Существует миф о том, что SSD диски очень быстро изнашиваются. Поэтому нужно выбирать модели с максимально возможным ресурсом и использовать всяческие ухищрения в настройках операционной системы для продления службы SSD диска, иначе он быстро отработает свой ресурс и выйдет из строя.

На самом деле ресурс современных SSD имеет значение только при установки их в сервера, где диски работают на износ в круглосуточном режиме. В таких условиях, из-за колоссального количества циклов перезаписи, SSD действительно служат на порядок меньше, чем их старшие собратья – механические жесткие диски. Но мы то с вами уже знаем, что в компьютерах обычных пользователей количество операций записи, из-за которых и происходит износ, в 20 раз ниже операций чтения. Поэтому, даже при сравнительно большой нагрузке, ресурс любого современного SSD позволит проработать ему 10 и больше лет.

Несмотря на то, что данные о быстром износе весьма преувеличены, не стоит приобретать SSD на основе самой дешевой памяти TLC, так как экономия будет несущественной. На сегодня самым оптимальным вариантом будет SSD диск с памятью типа MLC. А действительный срок службы SSD диска будет больше зависеть от качества производства и . Обратите больше внимания на бренд и срок гарантии.

6. Буфер обмена

Буфер обмена (кэш) на основе памяти DDR3 ускоряет работу SSD диска, но делает его несколько дороже. На каждый 1 Гб объема SSD должно приходиться 1 Мб кэша DDR3. Таким образом SSD объемом 120-128 Гб должен иметь 128 Мб DDR3, 240-256 Гб – 256 Мб DDR3, 500-512 Гб – 512 Мб DDR3, 960-1024 Гб – 1024 Мб DDR3.

Некоторые модели имеют кэш на основе памяти более старого типа DDR2, но это не сильно влияет на производительность.

7. Защита от обесточивания

Желательно, чтобы диск с кэш-памятью DDR3 имел защиту от внезапного отключения энергии (Power Protection), которая обычно построена на основе танталовых конденсаторов и позволяет сохранить данные из буфера на микросхемы памяти в случае обесточивания SSD. Но если у вас есть источник бесперебойного питания (ИБП, UPS), то защитой от обесточивания можно пренебречь.

SSD не имеющие кэша на основе памяти DDR3 не требуют дополнительной защиты от обесточивания.

8. Контроллеры SSD

Существует множество контроллеров для SSD дисков. К наиболее популярным торговым маркам относятся – Intel, Samsung, Marvell, SandForce, Phison, JMicron, Silicon Motion, Indilinx (OCZ, Toshiba).

Лучшие SSD диски строятся на контроллерах Intel, Samsung, Marvell. В среднем классе более популярны давно зарекомендовавшие себя контроллеры SandForce и более молодые Phison. Недорогие модели SSD часто довольствуются старыми бюджетными контроллерами JMicron и более молодыми Silicon Motion. Компания Indilinx производила достаточно надежные контроллеры и была выкуплена OCZ, а затем Toshiba для использования в своих SSD среднего класса.

Но у каждого производителя есть как более дешевые, так и более дорогие контроллеры. Поэтому ориентироваться нужно по конкретной модели контроллера, обзор которой легко найти в интернете.

Большинство контроллеров в SSD начального и среднего класса являются 4-канальными. Топовые модели SSD оснащаются более быстрыми и современными 8-канальными контроллерами. Но не заморачивайтесь особо с моделями контроллеров, разобраться в этом не всегда просто. Ориентируйтесь прежде всего на бренд, заявленные характеристики SSD диска и реальные тесты конкретной модели, в которых часто рассматриваются также преимущества и недостатки установленного контроллера и другая электронная начинка SSD.

Кроме скорости чтения/записи от контроллера зависит еще и поддержка различных технологий, призванных улучшить работу SSD диска.

9. Поддерживаемые технологии и функция TRIM

SSD диск, в зависимости от модели и установленного в нем контроллера, может поддерживать различные технологии, призванные улучшить его работу. Многие производители разрабатывают свои фирменные технологии, которые приносят больше пользы в плане маркетинга, чем реальной пользы пользователям. Я не буду их перечислять, эта информация есть в описаниях конкретных моделей.

Самой важной функцией, которая должна поддерживаться любым современным SSD является TRIM (уборка мусора). Ее работа заключается в следующем. SSD диск может записывать данные только в свободные ячейки памяти. Пока свободных ячеек достаточно, SSD диск записывает данные в них. Как только свободных ячеек становится мало, SSD диску нужно очистить ячейки, данные из которых уже не нужны (файл был удален). SSD без поддержки TRIM производит очистку этих ячеек непосредственно перед записью новых данных, что значительно увеличивает время операций записи. Получается, что по мере заполнения диска скорость записи деградирует. SSD с поддержкой TRIM, получив уведомление от операционной системы об удалении данных, также помечает ячейки в которых они были как неиспользуемые, но производит их очистку не перед записью новых данных, а заранее в свободное время (когда диск используется не очень активно). Это и называется уборкой мусора. В результате скорость записи всегда поддерживается на максимально возможном уровне.

10. Скрытая область SSD

Каждый SSD диск имеет довольной большой объем памяти в скрытой (недоступной пользователю) области. Эти ячейки используются взамен выходящих из строя, благодаря чему объем диска со временем не теряется и обеспечивается сохранность данных, которые предварительно переносятся диском из «больных» ячеек в «здоровые».

В качественных SSD этот скрытый объем может достигать 30% от заявленного объема диска. Некоторые производители с целью экономии и получения конкурентного преимущества делают скрытый объем диска меньше (до 10%), а доступный пользователю больше. Благодаря этому пользователь получает больший доступный объем за те же деньги.

Но у такой уловки производителей есть и другая негативная сторона. Дело в том, что скрытая область используется не только как неприкосновенный резерв, но и для работы функции TRIM. Слишком маленький объем скрытой области приводит к недостатку памяти, необходимой для фонового переноса данных (очистки мусора) и скорость SSD диска при высоком заполнении (80-90%) сильно деградирует, порой в несколько раз. Такова цена «халявного» дополнительного объема и именно поэтому качественные SSD диски имеют большую скрытую область.

Функция TRIM должна поддерживаться со стороны операционной системы. Все версии начиная от Windows 7 поддерживают функцию TRIM.

11. Производители SSD

Лучшим производителем SSD дисков является компания Intel, но их стоимость весьма высока и они используются в основном в корпоративном секторе для ответственных систем и серверов.

Следующий лидер в плане технологичности компания Samsung. Их SSD стоят в среднем выше, чем все остальные, но отличаются безупречным качеством, надежностью и скоростью.

Лучшими по соотношению цена/качество признаны SSD брендов Crucial, Plextor (торговая марка Samsung) и SanDisk.

Также в качестве компромиссного варианта в плане цена/качество можно рассматривать SSD зарекомендовавшего себя бренда Corsair и A-DATA.

Не рекомендую к приобретению SSD, продающиеся под брендом Kingston, так как большинство из них не отвечают заявленным характеристикам и их скорость по мере заполнения сильно деградирует. Но у этого производителя также есть SSD из топовой серии HyperX, которые отличаются более высоким качеством и их вполне можно рассматривать в качестве альтернативы топовым дорогим брендам.

В общем случае бюджетные и непопулярные бренды – как лотерея, может повезет, а может нет. Поэтому рекомендую по возможности отказаться от их приобретения. А на модели рекомендованных брендов все равно лучше поискать обзоры, так как «и на старуху бывает проруха». Напоминаю, что ссылки на обзоры SSD дисков есть в файле, который можно скачать в разделе « ».

12. Форм-фактор и интерфейс SSD

Наиболее популярными на сегодня являются SSD форм-фактора 2.5″ с интерфейсным разъемом SATA3 (6 Гбит/с).

Такой SSD можно установить в компьютер или ноутбук. Материнская плата или ноутбук должны иметь разъем SATA3 (6 Гбит/с) или SATA2 (3 Гбит/с). Корректная работа при подключении к разъему первой версии SATA (1.5 Гбит/с) возможна, но не гарантируется.

При подключении к разъему SATA2 скорость чтения/записи SSD будет ограничена на уровне около 280 Мб/с. Но вы все равно получите значительный прирост производительности в сравнении с обычным жестким диском (HDD).

Плюс ко всему никуда не денется время доступа, которое в 100 раз ниже, чем у HDD, что также значительно повысит отзывчивость системы и программ.

Более компактным форм-фактором SSD является mSATA, основанный на шине SATA, но имеющий другой разъем.

Использование такого SSD оправдано в сверхкомпактных компьютерах, ноутбуках и мобильных устройствах (планшетах), имеющих разъем mSATA, установка обычного SSD в которых невозможна или нежелательна.

Еще одним более компактным форм-фактором SSD является M.2. Этот разъем пришел на смену mSATA, но основан на базе более быстрой шине PCI-E.

Материнская плата, ноутбук или мобильное устройство (планшет) также должны иметь соответствующий разъем.

Ну и еще один тип SSD представлен в виде платы расширения PCI-E.

Такие SSD обладают очень высокой скоростью (в 3-10 раз выше SSD с интерфейсом SATA3), но стоят значительно дороже и поэтому используются в основном в очень требовательных профессиональных задачах.

13. Материал корпуса

Корпус SSD обычно выполнен из пластика или алюминия. Считается, что алюминий лучше, так как имеет более высокую теплопроводность. Но поскольку SSD греется совершенно не значительно, это не имеет особого значения и может не учитываться при выборе модели.

14. Комплектация

Если вы приобретаете SSD для компьютера и в корпусе нет креплений для дисков формата 2.5″, то обратите внимание на наличие в комплекте крепежной рамки.

Большинство SSD не комплектуются крепежной рамкой и даже винтиками. Но крепление с винтиками в комплекте можно приобрести отдельно.

Наличие крепления не должно быть весомым критерием при выборе SSD, но иногда более качественный SSD в комплекте с креплением можно приобрести за те же деньги, что и бюджетный SSD с отдельным креплением.

15. Настройка фильтров в интернет-магазине

  1. Зайдите в раздел «SSD диски» на сайте продавца.
  2. Выберете рекомендуемых производителей (Crucial, Plextor, Samsung, SanDisk), также можно рассматривать Corsair и A-DATA.
  3. Выберите желаемый объем (120-128, 240-256 Гб).
  4. Отсортируйте выборку по цене.
  5. Просматривайте SSD, начиная с более дешевых.
  6. Выберите несколько моделей подходящих по цене и скорости (от 450/350 Мб/с).
  7. Поищите их обзоры в интернете и покупайте лучшую модель.

Таким образом, вы получите оптимальный по объему и скорости SSD диск, отвечающий высоким критериям качества, за минимально возможную стоимость.

16. Ссылки

SSD Samsung MZ-76E250BW
SSD A-Data Ultimate SU650 240GB
SSD A-Data Ultimate SU650 120GB

Выбор SSD сейчас стоит на ключевом месте при сборке игрового ПК. Если раньше о твердотельном накопителе хотели, но боялись говорить из-за его стоимости, то сейчас некоторые смело переносят всю систему на этот тип диска. Поэтому, если вы решили улучшить свою систему, то вам придется узнать, что лучше: TLC или MLC? Либо есть еще какой-то вариант?

Преимущества

Давайте попробуем сначала разобраться, почему же все массово стали переходить с ЖД на твердотельный накопитель или использовать оба диска вместе.

Итак, относительно ЖД, SSD выделяются полной бесшумностью и высокой механической стойкостью. Это все вызвано тем, что они лишены движущихся элементов. Кроме того, твердотельный накопитель выделяется стабильным временем считывания файлов. Причем абсолютно не важно, где они спрятаны в системе. Диск быстро подгружает их без торможений.

Выше оказалась скорость чтения и записи. В некоторых случаях она приближается к пропускной способности небезызвестных Иногда для SSD применяют более быстрые слоты типа PCI Express, NGFF и т.п.

Следующее преимущество — это количество действий при вводе и выводе в секунду. Это реализовано благодаря одновременному запуску нескольких процессов и низкой латентности. Теперь не нужно ожидать, пока диск сделает оборот, чтобы дать доступ к данным.

Нельзя не упомянуть о низком энергопотреблении и небольшой чувствительности к внешним электромагнитным полям. Ну и, наконец, размеры SSD. Благодаря тому, что перед нами 2,5-дюймовый диск либо вовсе формата M.2, можно его поместить даже в нетбук.

Конструкция

Прежде чем разобраться, какой тип SSD лучше: TLC или MLC, нужно хотя бы приблизительно понимать, что это такое. Для этого рассмотрим конструкцию твердотельного накопителя.

Большинство стандартных моделей покрыты защитным корпусом. Если заглянуть внутрь, можно заметить контроллер. Это условно небольшой компьютер, у которого есть свои задачи. Он управляет обменом информации между устройством и ПК.

Еще одним элементом SSD стала буферная память. DDR реализована небольшим объемом, который не зависит от энергозатрат. нужна для хранения кэша. И третьим элементом является флэш-память. Она выполнена микросхемами памяти, которые уже зависят от энергопотребления. Как раз этот элемент и отвечает за то, чтобы записывать ваши личные данные.

Выбор

Прежде чем мы подробно разберем, что лучше: память TLC или MLC, немного общей информации. Помимо того что изначально выбор SSD — вещь непростая, оказывается, нам приходится разбираться в бесконечных технических характеристиках. Не всем подобная информация дается легко.

Но, к сожалению, в данном случае разобраться в типах памяти придется. Помимо основных, которые мы будем описывать дальше, есть вариации V-NAND или 3D NAND. О них также лучше вкратце знать.

Типы

Если вы когда-нибудь видели жесткий диск и твердотельный накопитель, тогда вы понимаете, что они отличаются конструктивно, а соответственно, имеют разный механизм работы. Последний вариант работает с флэш-памятью.

Она представлена специальными ячейками, которые размещают на плате в особом порядке. Все они реализованы на основе полупроводников. Отсюда и несколько типов SSD: TLC и MLC. Что лучше, каждый решает для себя самостоятельно либо же покупает устройства наобум.

Хранение памяти

Так получилось, что флэш-память на твердотельном накопителе можно реализовать за счет принципов хранения памяти. Отсюда есть две группы. В одной есть типы, основанные на принципе чтения и записи (NAND).

Есть вариант, при котором память хранится с разной технологией: SLC и MLC. Первый вариант представлен таким образом, что для одной ячейки есть лишь один бит информации. Во втором случае — 2 бита или больше.

Считается, что память TLC относится к MLC. Разница лишь в том, что для первого варианта можно хранить 2 бита, а для второго — 3 бита. Теперь осталось понять, что же это значит, и какой тип «ССД» лучше: TLC и MLC.

Преимущества

Поскольку TLC — это подвид MLC, то справедливо сказать, что второй тип преимущественный. В чем заключается его превосходство? Во-первых, у него более высокая скорость работы. Как показывает практика, он может прослужить несколько дольше. А также все его ресурсы не требуют больших затрат энергопотребления.

Но помимо этого, есть и некоторые недостатки. Главным из них, конечно же, стала стоимость устройства с MLC.

Разная ситуация

Есть и некоторые проблемы, с которыми вы можете столкнуться. Дело в том, что вышеописанные случаи — это общая ситуация. В реальности же разработчики могут хорошенько запутать покупателей. Поэтому, размышляя о том, что лучше: TLC или MLC, вы сможете увидеть:

  • Одинаковая скорость у обоих типов при подключении к SATA III. Некоторые модели могут выделиться особой скоростью на основе TLC, из-за того, что используют интерфейс PCI-E NVMe. Хотя, как показывает практика, чем дороже накопитель, тем он быстрее. И с большой вероятностью он будет основан на MLC.
  • Есть модели, при которых устройство с TLC имеет больший гарантийный срок, чем его старший «собрат».
  • Вопрос с энергопотреблением может отличаться от стандартного положения вещей. Разбираясь с тем, что лучше: TLC или MLC, присмотритесь к интерфейсам, с которыми они работают. К примеру, TLC на SATA III — намного экономней, нежели MLC с PCI-E.

Кстати, можете встретить разницу в показателях даже тогда, когда установите накопитель сначала в один порт, а потом в другой. В этом случае электропотребление может сильно отличаться.

Другие отличия

Вышеописанные ситуации не единственные в своем роде. Отличия в значениях параметров скорости, сроках эксплуатации и потребления энергии могут зависеть и от поколения устройства. Нетрудно догадаться, что если модель новая, то её старый образец будет несколько хуже.

Технологии производства твердотельных накопителей развиваются, а мы получаем увеличенные объемы и количества свободного пространства, повышенные показатели скорости и уменьшенные значения температур.

Как итог, сказать, какой SSD лучше: TLC или MLC — невозможно. Однозначно вы можете приобрести устаревшую модель MLC, которая заметно будет отличаться характеристиками от TLC в худшую сторону. При этом стоимость обоих устройств будет одинаковой.

Поэтому при выборе обращайте внимание на все параметры, лучше сравнивайте их сразу, чтобы потом не жалеть о покупке. Ну, и желательно сразу устанавливать себе бюджет. Так вам будет проще сгруппировать те модели, которые вам подходят и по стоимости, и по параметрам.

Идентификация

Если вы решили узнать, что лучше: SSD TLC vs MLC, уже когда приобрели твердотельный накопитель, то захотите идентифицировать тип памяти в своем устройстве. Так уже сложилось, что на самих дисках этой информации нет. Кроме того, даже установив какую-нибудь утилиту для теста, вы все равно не получите ответа. Что же в этом случае делать?

Самый простой способ — это отправиться в интернет. Тут вы сможете ввести название модели и по обзорам её проанализировать. Есть даже специальные сайты, в которых есть вся база твердотельных дисков. Там есть абсолютно вся спецификация по многим популярным моделям.

Проблемы

Но не все так гладко. Возможно, кто-то из пользователей сталкивался с SSD от компании Silicon Power Slim. Это довольно популярная модель, которая на рынке уже более 3 лет. В момент своего появления она выделилась низкой стоимостью.

Хотя эта история запутанная и долгая, вкратце стоит о ней знать. Дешевизна этого диска была продиктована выбором новой платформы от тайваньской компании. Она была революционной. Это было сразу понятно по характеристикам устройств. Но было несколько проблем.

Во-первых, компания не позаботилась о том, чтобы перевести все свои модели на эту новую платформу, поэтому часть дисков продавались на устаревшей базе. Во-вторых, из-за желания стать популярным разработчику пришлось вносить постоянные изменения.

В итоге некоторые модели поменяли тип памяти и даже объем. В упаковке с SSD на 120 Гб мог находиться диск на 60 Гб. А указание микросхемы MLC совсем не означало то, что пользователь получит диск именно на основе этого типа. В результате: огромное количество недовольных владельцев, которые получили медленную память.

Производители

Как ни странно, но разработчиков, которые сами бы производили и продавали диски, мало. Это вызвано тем, что далеко не все фирмы могут иметь нужные ресурсы. Отсюда большое количество компаний, которые закупают отдельные детали, а у себя в офисе просто собирают все в кучу и лепят наклейку.

Самостоятельное производство организовано у единиц. Они заботятся о продукте, потому что им не все равно, какие отзывы получает их детище.

Над памятью работают следующие крупные производители:

  • Intel.
  • Micron.
  • Samsung.
  • Toshiba.
  • SanDisk.
  • Hynix.

Первые две компании выбрали себе одинаковые технологии производства. Это вызвано тем, что они используют совместное предприятие.

Другие варианты

Если вам уже стало понятно, что лучше: TLC или MLC, остается разобраться с еще одним типом памяти. Иногда в обзорах твердотельных накопителей можно встретить непонятные обозначения: V-NAND, 3D-NAND и т.п. Это еще один эксперимент, который предлагает производитель. Изготовлен такой диск по иным технологиям.

В этом случае ячейки памяти размещают не в один слой, а в несколько. Причем память используется именно TLC и MLC. Этот факт не во всех случаях указывается, но вы должны понимать, что сами микросхемы относятся к уже знакомому типу.

Если говорить о производительности, то можно сказать, что 3D-NAND немного лучше. Во-первых, это связано с низкой стоимостью и большими возможностями. Во-вторых, многослойное размещение более надежное и эффективное. Это можно доказать тестированием двух моделей: «плоской» и «объемной» MLC.

Выводы

Ответить на вопрос о том, что лучше для системы: TLC или MLC — невозможно. Очень часто, когда пользователи задают подобный вопрос, попадаешь в неловкое положение. Ну ведь сложно понять, какие цели и задачи преследует покупатель. Возможно ему нужна суперпроизводительная система. Тогда ему однозначно нужен диск с MLC.

А вдруг ему нужен обычный рабочий ПК. В этом случае может ему и вовсе не понадобится твердотельный накопитель. Все это индивидуальные проблемы, которые каждый должен решать самостоятельно.

К вопросу технологий памяти многие энтузиасты относятся предвзято, здесь слишком много домыслов и точек зрения. Как же быть обычному пользователю? Попробуем разобраться. Начнем с сокращений SLC, MLC и TLC. Они просто обозначают, сколько бит информации хранится в каждой ячейке. В одноуровневых ячейках SLC (Single Level Cell) хранится один бит. В ячейках MLC (Multi Level Cell) – два бита, в ячейках TLC (Triple Level Cell) – три бита. Конечно, по своему определению технология MLC описывает все варианты, когда в ячейке хранятся два бита или большее количество. Так что можно говорить о 2-битной MLC или 3-битной MLC, в последнем случае мы получаем эквивалент TLC.

Зачем хранить в ячейках больше одного бита? Причина кроется в плотности записи, поскольку при том же количестве ячеек память MLC позволяет хранить в два раза больше информации, чем SLC. А в случае накопителя TLC – на 50% больше информации, чем MLC. В отличие от жестких дисков, цена SSD очень сильно зависит от доступной емкости. Многие жесткие диски для разных вариантов емкости опираются на одинаковое число пластин, просто у «младших» моделей используется не вся их площадь – это связано с низкой себестоимостью производства магнитных пластин. Но производство полупроводниковых чипов флэш-памяти обходится значительно дороже, поэтому при удвоении емкости себестоимость почти что удваивается.

Сравнение разной структуры 2D и 3D памяти (источник Samsung)

В чем же недостатки? Дело в том, что в ячейке хранятся не биты, а электроны. Чем больше электронов, тем выше напряжение. Таким образом, через напряжение можно кодировать несколько состояний ячейки. В случае SLC таких состояний 2 1 , то есть два. Распознавать два состояния очень легко – электроны в ячейке либо отсутствуют, либо они есть в максимальном количестве. У ячеек TLC состояний уже 2 3 , то есть восемь. Кроме «минимального напряжения» и «максимального напряжения» необходимо распознавать еще шесть состояний, при этом сохраняя необходимую надежность сохранения информации. Так что TLC является весьма серьезной технической проблемой, программирование таких ячеек выполняется дольше, поэтому и производительность ухудшается. Срок службы ячеек памяти ограничен, со временем они теряют возможность надежно сохранять запрограммированное состояние. И в случае восьми состояний подобная потеря надежности наступает раньше, чем в случае всего двух или четырех состояний. Поэтому и срок службы памяти TLC меньше.

С другой стороны, производители постоянно дорабатывают свои контроллеры, улучшая обработку сигналов и коррекцию ошибок, что компенсирует меньший срок службы ячеек TLC. Приведем простой пример: накопитель Samsung SSD 840 EVO оснащен 19-нм памятью TLC, 250-Гбайт версия под экстремальной нагрузкой способна продержаться более десяти лет (по спецификациям JEDEC запись составляет 40 Гбайт/день).


Сравнение размеров 2D и 3D (

Твердотельные накопители SSD появились на рынке достаточно давно, но все большей и большей популярности они набирают в последнее время. SSD диски стоят достаточно дорого, но при этом они очень сильно улучшают производительность системы, благодаря очень высокой скорости считывания и записи данных.

В отличие от обычных жестких дисков здесь вместо магнитных дорожек используется новая технология — флеш память. Но кроме большого преимущества в производительности здесь появляется еще несколько недостатков — это строк службы, небольшой объем и высокая цена. В этой статье мы попытаемся разобраться как выбрать SSD диск для компьютера, а также рассмотрим какими они бывают и чем отличаются друг от друга. Но сначала нужно выяснить что же такое SSD диски.

SSD или Solid State Drive — это запоминающее устройство без движущихся элементов на основе микросхем памяти или другими словами, твердотельный накопитель.

Обычный жесткий диск состоит из вращающегося на большой скорости магнитного диска и головки для считывания и записи данных. Запоминание данных выполняется путем намагничивания и размагничивания нужных ячеек. Но на работу с ячейкой, изменение скорости вращения диска, а главное, на перемещение записывающей головки уходит слишком много времени. Поэтому жесткий диск не может быть очень быстрым.

Но эту проблему решает SSD диск. Здесь, вместо всего этого сложного механизма используется флеш память. Благодаря этому больше нет необходимости перемещать записывающую головку, запись в любую точку диска выполняется мгновенно.

Но технология памяти на основе микросхем дороже, чем обычные жесткие диски. К тому же флеш память имеет одно очень нежелательное свойство — это ограниченное количество перезаписей. Поэтому производителям приходится придумывать различные способы размещения ячеек и компенсации, чтобы их диски работали максимально долго.

Чтобы вы смогли правильно выбрать ssd диск для своего компьютера сначала нужно рассмотреть какие типы дисков существуют.

Типы SSD дисков

За время развития этой технологии появилось несколько типов SSD дисков, они отличаются размером, способом подключения к компьютеру, скоростью работы и способом размещения ячеек памяти.

Размеры и способы подключения

Размер, способ подключения SSD диска к материнской плате и скорость работы связаны между собой, потому что эти характеристики зависят именно от интерфейса подключения. Рассмотрим самые распространенные способы подключения SSD чтобы вы знали какой ssd выбрать:

  • SATA — эти SSD диски подключаются к тому же самому интерфейсу, что и привычные HDD диски. Для совместимости с местом для установки эти диски имеют корпус размером 9х7х2,5 сантиметров, что соответствует размеру HDD. В наше время они используются чаще всего, поскольку могут быть легко установлены в любой компьютер или ноутбук вместо обычного жесткого диска. Но у такого варианта есть ограничение — максимальная скорость передачи данных — 6 Гб/секунду. Для HDD это очень большая цифра, но некоторые SSD могут развить и больше.
  • mSATA — точно такой же интерфейс подключения, как и у SATA, а поэтому та же скорость работы. Только здесь нет такого большого корпуса. Такой вид SSD часто применяется для ноутбуков. Отличие этого типа дисков только в размере.
  • PCIe — эти диски имеют вид обычной карты PCI и благодаря использованию этого интерфейса могут развивать скорость передачи данных до 30 Гб/сек. Но они могут использоваться только в персональных компьютерах из-за своего размера, а также стоят в два, а то и три раза дороже обычных SATA SSD.
  • NVMe — модификация PCIe SSD дисков, которая дает еще большую производительность благодаря специальным оптимизациям, но на данный момент она совместима только с новыми материнскими платами. Корпус выглядит точно так же как и у PCIe.
  • M.2. — это уменьшенный вариант SSD диска для PCI. Он работает по тому же протоколу и позволяет развивать такую же скорость работы с данными, но вместо большого корпуса выполнен в форме одной небольшой платы. Большинство современных плат уже поддерживают слоты такого типа, но также они могут быть подключены просто через PCI.

Способы организации ячеек памяти

По способу организации ячеек памяти SSD накопители делятся различаются количеством бит, которые хранятся в одной ячейке. Фактически, чем меньше, тем больше ресурс перезаписей и скорость работы, но в то же время и выше цена. Поэтому производители пытаются удешевить производство путем увеличения количества данных в одной ячейке. На данный момент существуют такие типы памяти:

  • SLC NAND — этот тип памяти разработан достаточно давно. В одной ячейке размещается один бит данных. Он гарантирует максимальную производительность и до десяти тысяч перезаписей данных, но стоит очень дорого и поэтому не выпускается.
  • MLC NAND — это следующее поколение флеш памяти, в которой на одну ячейку припадает два бита. Количество возможных перезаписей снижается до трех тысяч раз, и скорость работы падает вдвое. Но зато цена таких устройств уже более-менее приемлемая.
  • TLC NAND — в этом стандарте в одной ячейке уже размещается 3 бита данных и ресурс перезаписи падает до 1000. Но они еще дешевле. Производители нашли выход из ситуации, добавляя различные контроллеры балансировки, которые подменяют вышедшие ячейки на резерв, а также пытаются дать одинаковую нагрузку на все ячейки. Также используется кэш из памяти типа SLC. Все это позволяет гарантировать работу SSD до 3 лет и больше.

Сейчас чаще всего используется TLC и MLC с различными оптимизациями.

Как выбрать SSD диск?

Теперь, когда вы уже знаете какими бывают SSD диски давайте рассмотрим как выбрать SSD диск для компьютера. Новые пользователи обращают внимание только на объем, цену и размер. Но нужно еще учитывать тип размещения памяти, способ подключения и производителя контроллера.

Объем памяти SSD

Чем больше размер тем больше цена устройства, но в то же время больше ресурс перезаписи, потому что контроллер имеет больше пространства чтобы перераспределить нагрузку между всеми ячейками. Чаще всего SSD диски имеют размер 128, 256 Гб и 1 Тб. Чаще всего, под систему пользователи берут SSD размером 128 Гб под систему.

Способ подключения

Фактически существует только два способа подключения: с помощью интерфейса SATA и PCI. SATA более распространенный и универсальный. Такой SSD диск может быть установлен как в компьютер, так и в ноутбук. Но если вы хотите очень большой скорости лучше выбрать интерфейс PCI.

Тип памяти

Чтобы узнать какой ssd лучше выбрать 2016 для компьютера нужно обратить внимание на тип памяти. Первый тип памяти, SLC — сейчас уже не выпускается. На рынке распространены два типа — MLC и TLC. Первый дороже, но имеет ресурс записи 3000 тысяч раз, а скорость работы с данными 50 миллисекунд. Такие диски при обычном использовании могут служить 5-7 лет, но стоят дороже.

Диски, использующие память TLC, имеют ресурс записи 1000 раз, 75 миллисекунд время чтения и около трех лет-пяти лет срок службы. Для домашнего компьютера вполне можно выбирать память TLC. Но если вы очень часто копируете большие файлы, то лучше выбрать MLC.

Производитель чипа

Есть еще один очень важный параметр, на который стоит обратить внимание. Это производитель чипа контроллера. С одной стороны, может показаться что это не имеет значения, но у каждого производителя есть свои особенности и недостатки.

  • SandForce — это один из самых популярных контроллеров. Он достаточно дешев и имеет хорошую производительность. Главная особенность — использование сжатия при записи данных на носитель. Но есть недостаток — при заполнении диска скорость записи существенно падает;
  • Marvel — похожий на SandForce, имеет отличную скорость работы, но она уже не зависит от процента заполнения диска. Недостаток — слишком дорогой;
  • Samsung — тоже достаточно популярные контроллеры. Имеют поддержку шифрования AES на аппаратном уровне, но иногда можно наблюдать снижение скорости из-за проблем с алгоритмом сборки мусора;
  • Fizon — имеет отличную производительность, небольшая цена и отсутствие каких-либо проблем, которые бы снижали скорость. Но тут есть свой недостаток. Он плохо себя показал в операциях с произвольной записью и чтением;
  • Intel — лучше Fizon, но намного дороже.

Основные производители плат памяти — это Samsung, SanDisk, Intel и Toshiba. Но платы памяти не настолько отличаются, поэтому большого значения выбор производителя платы не имеет.

Сравнение между SLC, MLC и TLC

Конечная емкость, предлагаемая конечным пользователям, рассчитывается по байтам, а номинальные данные рассчитываются по десятичной системе, которую программисты всегда путают с двоичной системой. Тот же набор данных будет превышать на 7% в двоичной системе счисления по сравнению с десятичной системой. Например:

Десятичное число 128 ГБ: 128 * 1000 * 1000 * 1000 = 128 000 000 000 байт

Двоичная система 128 ГБ: 128 * 1024 * 1024 * 1024 = 137 438 953 472 байт

Двоичная система называется пустой емкостью, а десятичная система называется емкостью пользователя в промышленности .Голая емкость почти превышает 7%.

Значение будет больше, когда уровень достигает ТБ, а не ГБ, что может быть рассчитано читателями.

Что касается флэш-памяти, она предлагает емкость с двоичной системой. Так в чем же польза от дополнительных 7% емкости SSD? SSD будет использовать 7% часть для управления и хранения внутренних данных, таких как пространство для хранения таблицы сопоставления FTL, зарезервированное пространство подкачки для сборки мусора, альтернативное пространство для сбойного блока флэш-памяти и так далее.Часть 7% также относится к OP (избыточное выделение), формула:

OP = (голая емкость SSD — емкость пользователя) / емкость пользователя

Анализ производительности

1. Индекс производительности

Производительность жесткого диска обычно включает в себя: IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду, которое отражает производительность произвольного доступа), всего (единица измерения — МБ / с, что отражает производительность последовательного доступа) и время отклика / задержку (единица измерения — мс или нас).

2.Информация о носителе

Основным носителем нынешних твердотельных накопителей является флеш-память, которая имеет решающее значение. Полупроводниковый носитель, флеш-память, имеет ограничения физических характеристик, включая срок службы (циклы PE, количество стирания и программы), время программирования, стирания и чтения, влияние температуры при чтении, записи и стирании, размер страницы флеш-памяти и блок, все из которых являются медиа-информацией. Качество носителя напрямую влияет на производительность и целостность хранения данных.

Флэш-память подразделяется на SLC, MLC и TLC (даже QLC), которая отличается своим битовым числом, хранящимся в каждом блоке:

SLC = Одноуровневая ячейка, это означает хранение однобитовых данных в одном блоке.SLC имеет высокую скорость, длительный срок службы (время стирания около 50-100 тыс.) И высокую цену (более чем в три раза больше MLC).

MLC = Многоуровневая ячейка, это означает хранение нескольких битов (обычно два бита) данных в одном блоке. MLC обыкновенен по скорости, сроку службы (от 3 до 10 тысяч раз стирания) и цене.

TLC = Ячейка тройного уровня, это означает хранение 3-битных данных. TLC, который некоторые производители флэш-памяти также называют 8LC, имеет самую низкую скорость и самый короткий срок службы (около 500-1500 раз стирания) при доступной цене.

Таблица 1-1 Сравнение параметров SLC, MLC и TLC

С развитием флэш-памяти она проходит процесс от 2D к 3D с одной целью: на единицу (мм2) кремниевой пластины разрабатывается и производится с большим количеством бит, чтобы иметь более низкую стоимость и цену ГБ. Это одновременно и цель производителей среднего размера, и привлекательность для потребителей, кроме того, это тренд полупроводниковой промышленности.

Рисунок 1-1.Структура флэш-памяти 3D

Сравнивая количество битов на единицу 2D и 3D, мм2 48-слойной памяти Samsung 3D V-NAND будет производить 2600 МБ данных, которые утроятся во флэш-памяти 2D, поэтому пластину можно разрезать на три части. Нетрудно подсчитать, что цена каждого ГБ будет снижена на треть.

Таблица 1-2 Сравнение различных плотностей флэш-памяти

Согласно диаграмме узлов каждого производителя флэш-памяти, итоговая цель конкурса — разработка флэш-памяти большей емкости, более высокой скорости и более низкая цена в допустимом диапазоне технологического процесса.

Рисунок 1-2 Дорожная карта производителя флэш-памяти

3. Внешний размер

SSD — это стандартные детали, внешние размеры которых должны удовлетворять некоторым заданным требованиям (высота, ширина и глубина, а также интерфейсные разъемы), а именно: обычно называется форм-фактором. Стандарты форм-фактора SSD делятся на 3,5-дюймовый, 2,5-дюймовый, 1,8-дюймовый, M.2, карту PCIe, mSATS и U.2. Каждый форм-фактор имеет свои размеры, вес, контактный интерфейс и другие специфические стандарты.

Рисунок 1-3 Размеры SSD

4. Другое

Совместимость с температурой и распознаванием следующая.

Все промышленные продукты имеют температурные стандарты, поэтому SSD работает в определенном диапазоне температур. Рабочая температура: 0 ℃ -70 ℃, что означает, что когда рабочая температура SSD выходит за пределы диапазона 0 ℃ -70 ℃, может произойти производственная ошибка или ошибка данных, которые выходят за рамки гарантии продукта и превышения гарантийного срока. Температура хранения: -50 ℃ -90 ℃, что является эталоном для хранения и транспортировки SSD, когда он не находится в рабочем режиме.Если температура вне диапазона -50 ℃ -90 ℃.

Информация о распознавании и совместимости: оборудование и программное обеспечение SSD отражают результаты тестирования продуктов с помощью некоторых определенных тестов аутентификации, чтобы предложить некоторую соответствующую конкретную информацию. Признание и совместимость — это набор тестов организации по стандартизации, которая является независимой и объективной третьей стороной, помогающей клиентам избавиться от некоторых тестов.

В чем разница между пластинами флеш-памяти MLC и TLC и SLC на твердотельных накопителях?

При покупке твердотельных накопителей SSD или даже смартфонов мы часто упоминаем микросхемы флэш-памяти MLC и TLC и SLC.

MLC против TLC и SLC в USB, SSD и других твердотельных накопителях, пластины микросхемы флэш-памяти являются ядром, что связано с ценой, сроком службы и скоростью продукта. Существует три основных типа частиц микросхемы флеш-памяти: SLC, MLC и TLC.

В чем разница между микросхемой флеш-памяти SLC, MLC, TLC?

SLC = одноуровневая ячейка, а именно 1 бит на ячейку, быстрая скорость, длительный срок службы, дорогой (примерно в 3 раза дороже MLC), около 100 000 стирания и записи;

MLC = многоуровневая ячейка, то есть 2 бита на ячейку, общая скорость и средний срок службы, средняя цена, около 3000 — 10000 срок службы стирания и записи

TLC = трехуровневая ячейка, которая составляет 3 бит / ячейку.Существует также производитель Flash под названием 8LC, который имеет низкую скорость и короткий срок службы, а также дешев, со сроком службы примерно 500-1000 раз.

Производительность: SLC> MLC> TLC

Например, когда мы помещаем десятичное число 331492592635897993:

В SLC оно будет двоичным 10110010 10010100 00110000 10100010 01010110 11010010 0001

Quad в MLC 2302022110 03003

Восьмеричный в TLC 1312 414 12 112 664 41:

Попробуйте прочитать данные невооруженным глазом.SLC может быстро различать черное и белое напрямую. Для MLC невооруженным глазом все еще можно различить 0123. Для TLC это очень трудоемко и легко читается неправильно. Человеческий глаз по-прежнему такой же, как и флеш-память.

Текущее значение в TLC трудно прочитать точно, и необходимо добавить множество мер избыточности, чтобы избежать ошибок. До появления прорывных технологий TLC действительно не имели смысла. Хотя стоимость была снижена на одну треть, производительность и срок службы были в три раза хуже, и для этого пришлось заплатить более высокую стоимость избыточности.

В общем, это копейки и копейки. SLC — самый дорогой и имеет лучшую производительность, MLC — второе, а TLC — худшее.

В настоящее время в большинстве USB используются полупроводниковые пластины TCL. Плюс в том, что цена дешевая, но скорость средняя, ​​а срок службы относительно небольшой.

Гранулированный твердотельный накопитель SLC в настоящее время используется в основном в некоторых высокопроизводительных твердотельных жестких дисках, большинство из которых стоит тысячи юаней или даже дороже.

В настоящее время в большинстве хранилищ смартфонов также используется хранилище микросхем TCL, в то время как в некоторых продуктах iPhone 6 используются микросхемы TCL, а в некоторых — микросхемы MCL.

В целом, микросхемы микросхем флэш-памяти MCL в настоящее время широко используются, а их продукция отличается умеренной скоростью, сроком службы и ценой, что больше подходит для рекомендаций. Однако в последнее время технология ТСХ также постоянно совершенствуется. Разрыв между производительностью и сроком службы и MLC продолжает сокращаться при сохранении низкой цены. Если бюджет ограничен, то стоит выбрать и крупных производителей твердотельных жестких дисков TLC.

Добро пожаловать в Dellwa, чтобы выбрать подходящий SSD!

3D NAND TLC / QLC и твердотельные накопители SLC: в чем разница?

Если вам нужна первоклассная система, особенно для игр или создания контента, твердотельный накопитель абсолютно необходим.Однако, прежде чем отправиться на охоту, вы должны знать, что искать. Есть несколько разных типов SSD. Что касается базовых ячеек хранения SSD, у вас есть SLC, MLC, TLC и QLC. Из них TLC является самым популярным, хотя QLC в конечном итоге их заменит. Что касается ввода-вывода, это SATA и NVMe.

Наконец, новейшие твердотельные накопители также основаны на технологии 3D NAND / VNAND. Это может сильно сбить с толку выбор одного конкретного SSD. Давайте разберем все эти термины.

SLC, MLC, TLC и QLC: это ячейки памяти

На жестких дисках дорожки являются строительными блоками запоминающей памяти. В твердотельных накопителях ту же функциональность обеспечивают ячейки. Ячейка — это, по сути, схема затвора. Сколько памяти может хранить каждая ячейка, зависит от типа ячеек, которые использует SSD. Самые популярные из них: SLC, MLC, TLC и QLC. Они обозначают однослойную ячейку, многослойную ячейку, трехслойную ячейку и четырехслойную ячейку.

Как следует из названий, ячейки в твердотельных накопителях SLC могут хранить только один бит на ячейку.MLC хранит два, TLC — три, а QLC — четыре. Хотя это может показаться «чем больше, тем лучше», но в данном случае это не совсем так. Проще всего увеличить емкость (по той же цене) с помощью дисков QLC, поскольку для них требуется в 4 раза меньше ячеек, чем для диска SLC для того же объема хранилища.

Больше не всегда лучше

Однако для записи нескольких битов в одну ячейку требуется больше времени. Это также влияет на долговечность SSD. Это означает, что твердотельные накопители SLC на самом деле самые быстрые и надежные.Но они существенно дороже. Большинство коммерческих твердотельных накопителей относятся к категории TLC, которая предлагает разумный компромисс между производительностью, надежностью и стоимостью.

Существует конечное число раз, когда ячейка может быть прочитана и записана, прежде чем она перестанет работать. Обычно это несколько сотен тысяч операций чтения и записи. Однако это означает, что у SSD есть конечный предел удобства использования, даже если это может занять несколько лет.

Возможности подключения: SATA против NVMe: что такое M.2?

Возможно, вы заметили эти термины в описаниях твердотельных и жестких дисков. Они выглядят устрашающе, но на самом деле это не так. Два из них просто относятся к типу используемого входного разъема. SATA — это как разъем, так и интерфейс. Это старый устаревший стандарт, который используется во всех обычных жестких дисках.

Основным ограничивающим фактором является то, что максимальная скорость передачи данных SATA составляет 600 МБ / с. Это не проблема с жесткими дисками, поскольку их максимальная скорость ниже 200 МБ / с. Но твердотельные накопители SATA будут значительно медленнее, чем их теоретическая максимальная скорость.Более того, диски на основе SATA могут одновременно выполнять только один вид функции, чтение или запись, но не оба. Твердотельные накопители M.2 на базе NVMe могут.

M.2 — это просто новый тип подключения. Он вставляется прямо в материнскую плату через разъем M.2 и может быть подключен к шине SATA или PCIe. Твердотельные накопители M.2 SATA меньше и тоньше, но по-прежнему обеспечивают скорость SATA. Между тем твердотельные накопители M.2 NVMe подключаются через линии PCIe на материнской плате, они меньше, тоньше и намного быстрее. Если вам нужно самое быстрое хранилище, SSD-накопитель NVMe, подключаемый через M.2 — это то, что нужно.

3D NAND и VNAND: это слои

Что произойдет, если вокруг вас не останется места? Ты идешь наверх. Это в основном то, что делает 3D NAND. Традиционно ячейки NAND располагались в 2D. Чем больше количество ячеек, тем больше емкость накопителя (увеличивается объем памяти на чип). Но, как нас научила кончина закона Мура, есть предел тому, насколько можно усадить кремний.

Итак, поскольку в 2D нет места для ячеек, мы начинаем складывать их друг на друга.Это называется 3D NAND. Это не только дешевле, но и быстрее, и энергоэффективнее. Это видео очень хорошо объясняет. Производители часто объединяют твердотельные накопители на базе TLC и QLC с 3D-стекингом или VNAND для дальнейшего улучшения соотношения цены и качества, делая диски более доступными.

Технология Samsung VNAND — это их версия 3D NAND с некоторыми частными модификациями между ними.

SSD с более высокой плотностью обычно имеют большее количество слоев. Сегодня в потребительских и корпоративных твердотельных накопителях размещается до 96 уровней ячеек.Предполагаемая плотность 1 Тбайт ожидается для 100-слойных чипов NAND.

Мы надеемся, что про SSD все прояснили. Если нет, дайте нам знать в разделе комментариев ниже.

Различия в SLC, pSLC, MLC и TLC

Как упоминалось выше, ширина следа, используемая для изготовления памяти NAND, увеличивает количество ячеек на площадь кремния. Чем меньше ширина следа, тем меньше расстояние между ячейками. Чем больше ширина следа, тем больше места между ячейками.

SLC NAND по-прежнему доступны и будут доступны еще как минимум несколько лет в размерах 43, 32 и 24/20 нм.Несмотря на то, что все они относятся к типам ячеек SLC, 43 и 32 нм имеют огромное преимущество в надежности по сравнению с 24 и 20 нм SLC. Если надежность — это то, что вам нужно, остановитесь на твердотельных накопителях на базе 43 и 32 нм SLC NAND. Продукция

промышленного класса основана на SLC NAND, SLC означает одноуровневую ячейку и означает, что в каждой ячейке хранится один бит. Из-за того, что хранится только один бит и большая производственная геометрия ячейки SLC NAND, они по своей сути более надежны, чем любая другая флэш-память NAND. Недавно были предприняты маркетинговые усилия по продвижению pSLC NAND как промышленного класса, но это не так.pSLC означает псевдо-одноуровневую ячейку и представляет собой компонент NAND MLC (многоуровневую ячейку), который использует только верхнее и нижнее состояния ячейки. На первый взгляд это кажется эквивалентным SLC, но архитектура MLC и меньшая ширина трассы MLC NAND имеют гораздо больше проблем с неожиданными потерями мощности, перекрестными помехами ячеек, нарушением чтения, повреждением данных и сохранением данных, которые следует учитывать. бак на шасси небольшого автомобиля — вы просто не можете получить надежность. Если вам нужны самые надежные продукты для вашего приложения, выберите Industrial Grade, основанный на SLC NAND с заблокированной спецификацией (Bill-Of-Material), поскольку нет Программа, которая имеет текущие поставки, должна быть удовлетворена продуктом, который отличается от каждой новой поставки.

Товарный сорт — Что это?

Продукты коммерческого класса

основаны на MLC NAND, MLC означает многоуровневую ячейку и означает продукт, который хранит 2 бита на ячейку. Для этого требуются 4 состояния напряжения для представления 00, 01, 10 и 11. Компоненты MLC NAND имеют в 25-30 раз меньшую долговечность, чем SLC NAND промышленного класса, и не так надежны, что связано с большим количеством проблем с неожиданными потерями мощности, перекрестными помехами ячеек , нарушение чтения, повреждение данных и их сохранение.

Так почему люди используют MLC NAND? Потому что это намного дешевле, чем SLC NAND, и может быть приемлемым, если их приложение не требует более высокой надежности и более длительного срока службы промышленного класса.

Cactus предлагает продукты коммерческого класса, но это одна из немногих компаний, которые блокируют BOM (Bill-Of-Material), поэтому изначально вы получаете то, что вы получаете за свои текущие производственные заказы.

OEM Grade — Что это такое?

Продукты

OEM Grade основаны на pSLC NAND, что расшифровывается как Pseudo Single Level Cell NAND и является той же MLC NAND, что и в коммерческом классе. Разница в том, что MLC NAND настроен в режиме, в котором используются только верхнее и нижнее состояния, тем самым сокращая емкость вдвое, но увеличивая срок службы в 6 раз по сравнению с MLC.

OEM Grade предлагает лучшую цену, чем Industrial Grade, но по-прежнему приходится бороться с аналогичными неожиданными потерями мощности, перекрестными помехами между ячейками, нарушением чтения, повреждением данных и проблемами с сохранением данных MLC.

Cactus предлагает продукцию OEM Grade, но является одной из немногих компаний, которая блокирует BOM (Bill-Of-Material), поэтому то, что вы изначально соответствуете требованиям, — это то, что вы получаете за свои текущие производственные заказы.

Потребительский класс — что это?

Продукция

Consumer Grade отличается самой низкой стоимостью и, в некоторых случаях, максимальной производительностью.Они используют самую дешевую флеш-память NAND, которой сегодня является TLC NAND. TLC означает трехуровневую ячейку и означает хранение напряжения на 8 различных уровнях в ячейке, представляющих 3 бита (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111).

Построенный на той же небольшой производственной геометрии, что и MLC NAND, TLC имеет еще больше проблем с неожиданными потерями мощности, перекрестными помехами ячеек, нарушением чтения, повреждением данных и сохранением данных, а также трудностями в широком диапазоне температур.

Потребительские флеш-накопители обычно не подходят для OEM и промышленных приложений и не поставляются с согласованной спецификацией материалов.

В заключение….

Разработчик OEM-системы или системный интегратор, использующий материнскую плату или одноплатный компьютер, которому необходимо выбрать решение для флэш-памяти, должен тщательно рассмотреть свои варианты.

Существуют существенные различия между предложениями продуктов, которые не очевидны с первого взгляда или на последней глянцевой брошюре.

Industrial Grade предлагает самое надежное решение, а OEM / Commercial Grade предлагает более дешевые решения, которые обеспечивают надежность в обмен на лучшую стоимость.Продукция потребительского класса должна рассматриваться критически для чего-либо, кроме приложений с низким рабочим циклом.

Если вам нужна помощь в проектировании OEM или вам требуются специальные функции, свяжитесь с нами.

Промышленные твердотельные накопители, технология 3D NAND: SLC, MLC, TLC


Промышленные твердотельные накопители

— лучший выбор для встроенного компьютера в качестве обновления или дополнения из-за их выдающейся производительности. Они во много раз быстрее традиционных жестких дисков и производят гораздо меньше шума.Для определенных приложений, например, когда требуются бортовые компьютеры, твердотельные накопители являются особенно хорошим выбором из-за их высокой ударопрочности и низкого энергопотребления. Обновление до твердотельного накопителя с традиционного жесткого диска или установка резервного твердотельного накопителя на встроенный компьютер или защищенный планшет может способствовать сокращению времени загрузки и доступа.

Ударопрочный Сверхбыстрый Энергоэффективность

Технология внутри твердотельного накопителя

SSD состоит из трех основных компонентов; контроллер, память DRAM и флэш-память NAND.

Контроллер SSD SSD DRAM Флэш-память SSD NAND

Контроллер служит основным соединителем между флеш-памятью NAND и вашим компьютером. Флэш-чипы NAND — это блоки энергонезависимой памяти, в которых хранятся данные. В отличие от флэш-памяти NAND, DRAM — это энергозависимая память, которая должна быть включена для хранения данных.Однако DRAM не является обязательным компонентом каждого SSD. Некоторые твердотельные накопители продаются без DRAM, что делает их подходящими для клиентов с ограниченным бюджетом.

Что такое флэш-память NAND?

Флэш-память

NAND — это новый и лучший носитель данных по сравнению с традиционными жесткими дисками. Он адаптирован с энергонезависимой памятью, которая может сохранять данные даже при отключении питания.

Флэш-память NAND состоит из множества ячеек, в которых хранятся биты, и эти биты либо включаются, либо выключаются с помощью электрического заряда.Организация ячеек показывает, как данные хранятся на SSD. Количество битов в этих ячейках также определяет название флэш-памяти, например, флэш-память с одноуровневой ячейкой (SLC) содержит один бит в каждой ячейке.

Поскольку печатная плата SSD должна соответствовать промышленным стандартам, MLC удваивает количество битов на ячейку, тогда как TLC утраивает количество битов на ячейку. Увеличение количества битов на ячейку позволяет увеличить емкость памяти. Производители стараются минимизировать производственные затраты на хранение, одновременно увеличивая емкость, и мы выделили разницу между флэш-памятью SLC, MLC и TLC.

Одноуровневая ячейка — твердотельные накопители SLC

Одноуровневая ячейка, также называемая SLC, имеет то преимущество, что она наиболее точна при чтении или записи данных. Твердотельные накопители SLC также имеют самый продолжительный срок службы по сравнению с любым другим типом флэш-памяти. Ожидается, что жизненный цикл чтения / записи SLC SSD составит от

до 100000. Этот тип флэш-памяти исключительно хорошо зарекомендовал себя на рынке встраиваемых систем благодаря длительному сроку службы, точности и общей производительности.


Многоуровневая ячейка — MLC SSD

Многоуровневая ячейка, также называемая MLC, хранит 2 бита данных в одной ячейке. Преимущество заключается в снижении стоимости изготовления. Как мы все знаем, затраты на производство флэш-памяти в конечном итоге перекладываются на потребителя. Использование флэш-памяти MLC будет предпочтительнее из-за ее более низкой стоимости, однако срок службы чтения / записи составляет около 10 тысяч раз на ячейку, что по-прежнему подходит для встроенных приложений.

Трехуровневая ячейка — твердотельные накопители TLC

Трехуровневая ячейка

, также называемая TLC, хранит 3 бита данных на ячейку и является самой дешевой формой флеш-памяти в производстве.Самым большим недостатком TLC до недавнего времени было то, что он подходил только для потребительского использования и не мог соответствовать стандартам для промышленных или встроенных приложений. Жизненные циклы чтения и записи твердотельных накопителей TLC значительно короче и составляют от 3000 до 5000 циклов на ячейку.

Обзор SLC, MLC и TLC Planar NAND Flash

SLC MLC TLC
Бит на ячейку 1 2 3
Производительность ★★★ ★★
Цикл P / E 50 000 3 000 <1,500
Потребляемая мощность Низкий Низкий Среднее значение
Стоимость $$$ $$ $
Приложение встроенный Встроенные и потребительские Потребитель

Представляем флэш-память 3D NAND

Благодаря 2D-планарной флеш-памяти NAND, приближающейся к физическим ограничениям масштабирования, флеш-память 3D NAND является последним технологическим прорывом и обеспечивает гораздо большую емкость и лучшую производительность.Флэш-память 3D TLC NAND имеет производительность, которая может конкурировать с флэш-памятью Planar (2D) MLC NAND, но по очень конкурентоспособной цене. Флэш-память 3D NAND в настоящее время предлагается как в твердотельных накопителях TLC, так и в твердотельных накопителях MLC.




Более высокая производительность Большая емкость Повышенная выносливость

Assured Systems доверяет твердотельным накопителям Transcend 3D TLC NAND для встраиваемых приложений


Transcend — ведущий производитель твердотельных накопителей промышленного уровня, недавно представивший 2.Промышленные твердотельные накопители 5 дюймов и форм-фактора M.2 с флэш-памятью 3D TLC NAND. Созданные на основе высококачественной флэш-памяти 3D TLC NAND, эти твердотельные накопители преодолевают физические ограничения Planar NAND за счет наложения слоев ячеек памяти для обеспечения большей емкости и производительности. По сравнению с Planar NAND, 3D NAND быстрее, надежнее и обеспечивает большую производительность. Твердотельные накопители Transcends, построенные на основе 3D NAND, имеют конкурентоспособную цену, что делает их отличным выбором для встраиваемых систем.

2.5 ”3D TLC PCIe M.2 3D TLC SATA III M.2 3D TLC

Доступные в 2,5-дюймовом формате, PCIe M.2 и SATA III M.2, твердотельные накопители Transcend 3D TLC имеют кэширование SLC для значительного повышения производительности записи и долговечности продукта; механизм RAID для повышения стабильности и защиты данных; и низкий — код проверки четности (LDPC) для автоматического исправления ошибок. Их собственный программный пакет SSD Scope Pro представляет собой удобный программный пакет, который отслеживает состояние устройства и помогает встроенным твердотельным накопителям работать более эффективно.Инструменты включают просмотр информации о диске, просмотр S.M.A.R.T. Состояние, диагностическое сканирование, безопасное стирание, индикатор работоспособности, клонирование системы и обновление прошивки.

Встроенные твердотельные накопители Transcend широко используются во многих отраслях и предлагают непревзойденный опыт работы на требовательном рынке встроенных приложений. Чтобы обеспечить высочайший уровень качества, твердотельные накопители Transcend проходят тщательное тестирование на всех этапах производства, включая тесты на вибрацию, температуру и влажность, скорость и функциональность.На все твердотельные накопители 3D TLC распространяется трехлетняя ограниченная гарантия.

% PDF-1.5 % 1 0 obj > эндобдж 4 0 obj (Вступление) эндобдж 5 0 obj > эндобдж 8 0 объект (Фон) эндобдж 9 0 объект > эндобдж 12 0 объект (Архитектура и операции флэш-памяти) эндобдж 13 0 объект > эндобдж 16 0 объект (Гибридные методы проектирования и управления твердотельными накопителями) эндобдж 17 0 объект > эндобдж 20 0 объект (Гибридный дизайн SSD 🙂 эндобдж 21 0 объект > эндобдж 24 0 объект (Гибридные методы разделения SSD) эндобдж 25 0 объект > эндобдж 28 0 объект (Классификация и обзор) эндобдж 29 0 объект > эндобдж 32 0 объект (На основе гибридного твердотельного накопителя и буфера) эндобдж 33 0 объект > эндобдж 36 0 объект (На основе цели оптимизации и платформы оценки) эндобдж 37 0 объект > эндобдж 40 0 объект (Ключевые идеи разных техник) эндобдж 41 0 объект > эндобдж 44 0 объект (Гибридные методы разделения SSD) эндобдж 45 0 объект > эндобдж 48 0 объект (Использование жесткого разбиения) эндобдж 49 0 объект > эндобдж 52 0 объект (Использование мягкого разбиения) эндобдж 53 0 объект > эндобдж 56 0 объект (Дизайн буфера и методы управления) эндобдж 57 0 объект > эндобдж 60 0 объект (Использование SLC в качестве буфера) эндобдж 61 0 объект > эндобдж 64 0 объект (Использование MLC в качестве буфера) эндобдж 65 0 объект > эндобдж 68 0 объект (Использование SCM или DRAM в качестве буфера) эндобдж 69 0 объект > эндобдж 72 0 объект (Цели и алгоритмы оптимизации) эндобдж 73 0 объект > эндобдж 76 0 объект (Методы управления неудачными блоками) эндобдж 77 0 объект > эндобдж 80 0 объект (Методы управления ECC) эндобдж 81 0 объект > эндобдж 84 0 объект (Использование кластеризации k-средних) эндобдж 85 0 объект > эндобдж 88 0 объект (Использование генетического алгоритма) эндобдж 89 0 объект > эндобдж 92 0 объект (Использование встроенного контроллера) эндобдж 93 0 объект > эндобдж 96 0 объект (Использование аналитических моделей) эндобдж 97 0 объект > эндобдж 100 0 объект (Заключение и перспективы на будущее) эндобдж 101 0 объект > эндобдж 114 0 объект > транслировать x ڭ KF_iW | ~ ؗ 0 dY`MZH «ɯzIHs ڃ MwuuuuUu4`3? ^ AdzA / 5} o7XLJ-cp˃rdh۶ >> 祧 drzsw? Ow) ~ Y8 (2 jUpkQ & 1 m3 = φDzvh` w o0t0aVEq / (4x4uHR n0 3 Պ Wv ‘.fd; htBmԋoI | rO1er`A6e2rce) v0v | 1.a_8 / v8v, 0кг? MfrИ66] sF [# Ҿtˑo!> IrQ A * s` ! * O} 3 | ‘»~ F ާ cFb? C ~ C7bUZaRad * ح p03yth] 5c’sS7 ׇ Z> (ۼ o6} — {tSau9h, / I6V «~ ͣ {c &: Q_a20

Страница не найдена | Virtium

Мы используем файлы cookie и аналогичные технологии отслеживания для отслеживания активности в нашем Сервисе и хранения определенной информации. Используемые технологии отслеживания — это маяки, теги и скрипты для сбора и отслеживания информации, а также для улучшения и анализа нашего Сервиса.

Вы можете указать своему браузеру отказаться от всех файлов cookie или указать, когда они отправляются.Однако, если вы не принимаете файлы cookie, вы не сможете использовать некоторые части нашего Сервиса.

Файлы cookie могут быть «постоянными» или «сеансовыми». Постоянные файлы cookie остаются на вашем персональном компьютере или мобильном устройстве, когда вы переходите в автономный режим, а сеансовые файлы cookie удаляются, как только вы закрываете свой веб-браузер.

Мы используем как сеансовые, так и постоянные файлы cookie для целей, изложенных ниже:

Тип: файлы cookie сеанса Под управлением: Us Цель: эти файлы cookie необходимы для предоставления вам услуг, доступных через веб-сайт, и для использования вами некоторых из его функций.Они помогают аутентифицировать пользователей и предотвращать мошенническое использование учетных записей пользователей. Без этих файлов cookie услуги, которые вы запрашивали, не могут быть предоставлены, и мы используем эти файлы cookie только для предоставления вам этих услуг.

Тип: постоянные файлы cookie Под управлением: Us Цель: эти файлы cookie определяют, согласились ли пользователи на использование файлов cookie на веб-сайте.

Тип: постоянные файлы cookie Под управлением: Us Цель: эти файлы cookie позволяют нам запоминать выбор, который вы делаете при использовании Веб-сайта, например, запоминание ваших данных для входа или языковых предпочтений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *