Ssd lemezek tlc vs mlc memóriákkal

A nagy flash memória- fellendülés 2004 és 2005 között történt, amikor a két tényező kombinációja miatt a megabájt ára gyorsan esett. Ahol az okostelefonok és az SSD-lemezek csökkenést tapasztaltak, de csak az idő múlásával vonzóbbá váltak az árak, bár az utóbbi időben úgy tűnik, hogy nem a munka miatt, és újra emelik az árakat. Szeretné tudni a különbséget a TLC és az MLC memória között? Mindent elmagyarázunk, amit tudnod kell!

Tartalom index

SSD meghajtók TLC vs MLC memóriákkal

Az első a termelés brutális növekedése és a gyártók közötti verseny, amelyek lefelé nyomták az árakat. Az olyan óriások mellett, mint a Samsung és a Toshiba, még az Intel és az AMD is nagy összegeket fektetett be a flash memória gyártásába.

A második az MLC (Multi-Level Cell) technológia bevezetése volt, ahol az egyes cellák egyetlen bit helyett két bitet tároltak. Ez a közbenső feszültség használatának köszönhetően lehetséges. Az MLC technológiát többé-kevésbé egyidejűleg hajtották végre a gyártók, és a megabájtköltséget felére csökkenték, ehelyett kisebb teljesítményű flash memória chipeket eredményeztek, és gyorsabban romlanak..

Manapság az MLC chipeket használják az USB- kártyák, a memóriakártyák és az SSD-k túlnyomó részében. A hagyományos chipeket, amelyek cellánként egy bitet tárolnak, SLC-nek (Single-Level Cell) hívták, és azzal a céllal készülnek, hogy kiszolgálják a nagy teljesítményű szilárdtestalapú meghajtók piacát (különösen a szerverpiac). Bár sokkal drágábbak, jobb teljesítményt nyújtanak és tartósabbak.

A másik végén a TLC chipekkel felszerelt egységek rendelkeznek, amelyek cellánként három bitet tárolnak, nem pedig két hasonló MLC-t, és ennélfogva több mint 33% -kal csökkentik a gyártási költségeket gigabájtonként. Másrészt, ha több köztes feszültséget használnak, akkor chipeket eredményeznek, amelyek gyorsabban bomlanak le, mint az MLC-k.

Különbségek az MLC és a TLC között

Valójában nincs fizikai különbség az MLC és a TLC chip sejtjei között. Mindkét esetben a gyártási technika majdnem azonos, de vannak különbségek bennük… de a chip programozásának módja is. Az, ami az MLC és a TLC chipeket olcsóbbá teszi, mint az SLC, az aritmetika egyszerű kérdése: egy 16 gigabájt NAND chip 16 gigabájt SLC chipet, 32 gigabájtos MLC chipet vagy TLC chipet eredményezhet 48 gigabájt.

Feltételezve, hogy a chip teljes költsége 24 USD, gigabájt ára lenne az MLC-ben 0, 75 USD, a szabadkereskedelmi megállapodásban pedig csak 0, 50 USD. Ha Ön gyártó, aki érdekli a nagy kapacitású SSD-k alacsony áron történő eladását, akkor nyilvánvaló, hogy a két lehetőség közül melyik vonzóbb az Ön számára.

A nagy probléma nem csak a tartósság, hanem a maguk a chipek teljesítménye is, amely több bit használatával csökken. Az olvasási művelet, amely 50 µs-t vesz igénybe egy MLC chip-en, legalább 100 µs-t vesz igénybe a TLC chipben.

Ugyanakkor egy olyan írási művelet, amely egy MLC-chipen legalább 900 µs-t vesz igénybe, a TLC-n több, mint 2000 µs-t vesz igénybe, ami a meghajtók olvasási és írási sebességével arányos csökkenést eredményez.

Javasoljuk, hogy NAD memória típusok legyenek SSD formátumban: SLC, MLC, TLC és QLC

A legnagyobb probléma azonban a tartósság. Az MLC chipek élettartama csak 10 000 ciklus az 50 nm-en, míg a TLC chipek élettartama 2500 művelet az 50 nm-en.

Még ha a jelenlegi illesztőprogramok által használt meghajtók élettartamát meghosszabbítja az ágazatok és más technikák használata mellett is, a 25 nm-es TLC chipeken alapuló 128 GB-os SSD-k csak 96 TB felvételeket hordoznak élettartama alatt, korlátozva nagyon hasznos. Összehasonlításképpen: egy 34 nm-es MLC chipeken alapuló 128 GB-os lemez 640 TB-t hordoz a lemezen.

Az MLC lemez élettartama viszonylag alacsony, de mégis elfogadható, ha figyelembe vesszük a Flash memória más területeken kínált nagy előnyeit. A TLC meghajtó használata korlátozott lenne, és sok felhasználási helyzetben több év elteltével kimerülhetne . Úgy értem, nem rosszok, oké? De rosszabb minőségűek.

A TLC memóriával ellátott SSD teljesen alkalmas egy normál felhasználó számára. De az MLC magasabb minőségű, és jelen vannak a gyártók csúcsán.

Sok gyártó képes volt kompenzálni a flash memória teljesítményének és megbízhatóságának csökkenését jobb meghajtókkal és az SSD nagyobb százalékos felhasználásával, de ez nem zárja ki azt a központi kérdést, hogy a gyártók rosszabb memória-chipeket állítanak elő. minden új generációval, csak a költségek szempontjából haladva.

Többszintű cella (MLC)

Az MLC az a szabvány, amelyet manapság a legtöbb félvezető meghajtó használ. A rövidítés a Multi-Level Cell kifejezést jelenti, és olyan NAND flash memóriák leírására szolgál, amelyek képesek cellánként 2 bit adat tárolására.

A TLC ennek a technológiának a fejlődése, és lehetővé teszi 3 bites adat tárolását cellánként, míg az egyszintű cella (SLC) csak egy bit adatot tárol minden cella számára. Mindegyiknek vannak előnyei és hátrányai, amelyeket majd látni fogunk.

Az MLC típus manapság meglehetősen gyakori, és egy olyan folyamatból áll, amely differenciált feszültségeket használ arra, hogy a memóriacellán két bit tárolódjon (elméletileg lehetséges, hogy többet is tárolhasson), csak egy helyett, mint az SLC-ben.

Az MLC technológiának köszönhetően a flash tárolóeszközök költségei csökkentek, sőt, még kedvezőbb áron növelték az olyan termékek kínálatát, mint az USB-botok és okostelefonok.

Háromszintes cella (TLC)

Maga a név jelzi: a TLC típus cellánként három bitet tárol, tehát az egységben tárolható adatok mennyisége jelentősen növekszik. Ez a legújabb szabvány, amely a piacon van.

AJÁNLJUK A Corsair Dominator Platinum Special Edition és a Vengeance LED

Ugyanakkor a teljesítmény alacsonyabb is az MLC technológiához képest, elvégre nyolc lehetséges értéket kapunk három bittel, ezért többféle feszültség van: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 és 111.

Itt a fő előnye a tárhely növekedése, mivel a TLC memóriák általában lassabbak, mint az MLC chipek, amelyek viszont kevésbé teljesítenek, mint az SLC technológia.

Ennek ellenére a TLC és az MLC memória gyorsabb, mint a merevlemez, ezért a legtöbb alkalmazásban használható: sok esetben ez nem kompenzálja a meglehetősen gyors SSD-t, de nem nyújt kapacitást elég tárhely.

Milyen előnyei és hátrányai vannak?

A szilárdtestalapú meghajtóknak a TLC technológiával a legnagyobb előnye a legalacsonyabb ár. Ennek oka az, hogy a technológiával működő meghajtók sűrűbbek, és több adatot tárolnak ugyanilyen mennyiségű helyet. Más szavakkal, magasabb költséghatékonysággal járnak. De ez, mint minden életben, árba kerül.

A szilárdtest meghajtók a TLC technológiával nem olyan gyorsak és tartósak, mint az MLC modellek. Ezért professzionális használatra nem javasolt.

A TLC szilárdtestalapú meghajtók valóban jobban megfelelnek otthoni felhasználóknak. Az ilyen típusú felhasználók esetében nincs észlelhető teljesítménybeli különbség, legalább az esetek túlnyomó többségében.

Hány rögzítési ciklust támogat, anélkül, hogy elveszítené az adatok tárolásának képességét?

Nyilvánvaló, hogy a cella által támogatott írási ciklusok száma befolyásolja annak hasznos élettartamát. De szerencsére nem ez az egyetlen tényező. Két másik nagy jelentőséggel bír: a cella értékének módosítási gyakorisága (a beolvasás frekvenciája nincs hatással a hasznos élettartamra) és a tároló egység kapacitása (a mi esetünkben, az SSD vagy a szilárdtest eszközről), amelybe telepítve van.

A rögzítési műveletek gyakoriságának fontossága nyilvánvaló: az írási műveletek gyakorisága egy olyan cellában, amely támogatja egy kicsit használt egység tízezer írási ciklust, vagy amely statikus adatokat tárol. Ez a cella tehát sokkal hosszabb ideig fog tartani, mint egy másik, a dinamikus adatok tárolására használt meghajtóba telepítve, amelynek értékei gyakran változnak, és amelyet minden alkalommal át kell írni.

Ugyanolyan fontos, mint a memóriabank, ahol az adatokat egy SSD-n tárolják, az abban található vezérlő, amely interfészként működik az SSD lemez és a számítógép között. Ez a vezérlő dönt arról , hogy mely cellákban tárolják az adatokat.

Javasoljuk, hogy a DRAM memória előállítása 2018-ban továbbra is nagyon korlátozott legyen

Az SSD-k terjedésének elmúlt évei során tökéletesítették azokat az algoritmusokat, amelyek meghatározzák, hogy mi lesz ezek a cellák. Az újabb vezérlők arra törekednek, hogy az SSD-ken elérhető cellák olvasási műveleteit a lehető legszorosabban elosztsák, megakadályozva, hogy egyes cellák sokkal több írási műveletet fogadjanak el, mint mások.

Az SSD-k használatának első napjaiban a meghajtók kapacitása viszonylag kicsi volt. Az 1 TB-os meghajtók ma már könnyen elérhetők. Nos, ha jelentősen megnő az azon cellák száma, amelyekbe az írás műveleteket el lehet osztani, akkor az egyes cellák felülírásának gyakorisága közvetlenül csökken e növekedés arányával.

Ezért fontos az SSD kapacitása a hosszú élettartam szempontjából. Ennek ellenére az MLC-alapú eszközök élettartama sokkal rövidebb, mint az SLC-alapú eszközök élettartama.

További fontos különbség az írási műveletek végrehajtásának sebessége. Bár ezúttal az olvasási műveletek nem zavarják egymást. Végül is a feszültség méréséhez elegendő érzékelőt alkalmazni azon a ponton, ahol eltérő az elektromos potenciál. De az írás esetében a helyzet más.

Az ilyen típusú memóriacellák, amint látható, nyolc különféle értéket tárolhatnak (000 ₂ = 010 - 1112 = 710). Az egyszerű megfigyelés elegendő annak bizonyításához, hogy az érték "írása" (a feszültség szintjének beállítása) sokkal bonyolultabb (és ezért lassabb), amikor a lehetséges értékek száma növekszik. És a feszültségtartomány növelésével nő az energiafogyasztás.

Hőmérséklet kérdés

A közelmúltban a memóriamodulok eloszlattak hőt, ám ez soha nem volt aggodalom. A többszintű flash memória esetében ez azonban más.

Végül is magas frekvencián működnek és viszonylag magas feszültséget használnak, ami két fontos tényező a hőelvezetésnél, és ezért a megnövekedett forgácshőmérsékletnél.

Ez különösen érzékeny, amikor az MLC memóriákról van szó, ahol a tárolt értéket azonosító belső feszültség küszöbértéke nagyobb.

Ennek oka az, hogy a túl magas hőmérséklet zavarhatja ezeket a küszöbértékeket, ami módosítja a tárolt értéket, és teljesen veszélyezteti a memória megbízhatóságát.

Javasoljuk, hogy a Samsung megmutatja 256 GB-os RDIMM-emlékeit

Ennek eredményeként egyáltalán nem ajánlott az ilyen típusú memória alapjait nagyon magas üzemi hőmérsékleten tartani. Ezért egyes eszközök (például néhány Samsung SSD) hőmérsékleti érzékelőkkel rendelkeznek, amelyek egyszerűen lelassítják az írást (az értékek, mint mindig, csekély hatással vannak a hőelvezetésre) olyan esetekben, amikor a hőmérséklet meghaladja a hőmérsékletet 70 Celsius fokos, és csak akkor tér vissza normál működésre, ha a bankok ezen határérték alá hűlnek.

Az egyszintű memóriák (SLC) sokkal toleránsabbak a magas hőmérsékleteknél. Ennek oka az, hogy mivel a két állapot közül csak az egyiket veheti igénybe, a tolerancia sokkal nagyobb, mint a hőmérséklet, amely a feszültség küszöböt kissé megváltoztatja, tehát a tárolt érték nem változik.

Így a drágább, de a magasabb hőmérsékletet elviselő egysejtű SSD-k „ipari” besorolásúak, míg az alacsony hőmérsékleti tartományban működő MLC-k „kereskedelmi” kategóriába tartoznak.

Ajánlott SSD

Corsair Force MP500 - Félvezető meghajtó, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen. 3 x4 NVMe-SSD, olvasási sebesség 2300 MB / s-ig. A CORSAIR NVMe M.2 SSD meghajtók egy formátumú teljesítményt tesznek lehetővé. Kompakt Corsair Force Series LE - 480 GB szilárdtest-meghajtó (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) 530 MB / s írási sebességgel és 560 MB / s olvasási sebességgel; 480 tárolókapacitás és 6 Gbit / s GB adatátviteli sebesség Corsair Neutron Xti - 240 GB szilárd merevlemez (soros ATA III, MLC, 0-70 C, 2, 5 ", -40-85 C), Szín Fekete y Piros állandó teljesítmény és nagyon magas tartós átviteli sebesség Samsung 850 EVO - Szilárd merevlemez (250 GB, Serial ATA III, 540 MB / s, 2, 5 "), fekete 250 GB SSD tárolókapacitás; Szekvenciális olvasási sebesség akár 540 MB / s és írási sebesség akár 520 MB / s 63.26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - 500 GB szilárd merevlemez (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES) 256 bites, 0 - 70 C) 500 GB SSD tárolókapacitás; Samsung V-NAND memória, NVMe felület és Polaris vezérlő 183, 86 EUR

következtetés

Az MLC hosszabb hasznos élettartama van, mint a TLC, mivel könnyebb megkülönböztetni a 4 lehetséges feszültség állapotot, mint a 8 olyannál, amelyek kisebb hibahatárral rendelkeznek. Ezért olcsóbb a TLC SSD, és alacsony és közepes tartományú SSD-kben találjuk meg.

Most már tudjuk, hogy az MLC memória-alapú SSD-k drágábbak, mint a TLC-k, alacsonyabb adatsűrűséggel bírnak, gyorsabbak és ellenállnak a magasabb hőmérsékleteknek, hosszabb élettartammal és kevesebb energiát fogyasztanak. Mit gondolsz mindent? A cikk elolvasása után már elmondja benyomásait!