„SSD“ diskai su „tlc“ ir „mlc“ prisiminimais

Didelis „ flash“ atminties pakilimas įvyko 2004–2005 m., Kai dėl dviejų veiksnių derinio greitai kilo megabito kainos. Ten, kur išmaniųjų telefonų ir SSD diskai pradėjo pastebėti kainų mažėjimą, tačiau tik prabėgus laikui, kainos tapo patrauklesnės, nors pastaruoju metu atrodo, kad jų nėra dėl darbo ir jie vėl kelia kainas. Ar norite sužinoti skirtumą tarp TLC ir MLC atsiminimų? Mes paaiškiname viską, ką reikia žinoti!

Turinio rodyklė

SSD diskai su TLC vs MLC atmintimis

Pirmasis buvo žiaurus gamybos padidėjimas ir gamintojų konkurencija, dėl kurių kainos sumažėjo. Be tokių milžinų kaip „ Samsung“ ir „Toshiba“, net „Intel“ ir AMD yra investavusios dideles pinigų sumas į „flash“ atminties gamybą.

Antrasis buvo įdiegta MLC (daugiapakopė ląstelė) technologija, kur kiekviena ląstelė išsaugojo du, o ne vieną, bitus. Tai buvo įmanoma dėl tarpinių įtampų naudojimo. MLC technologija buvo įdiegta daugiau ar mažiau vienu metu įvairiais gamintojais ir perpus sumažino vieno megabaito sąnaudas, tačiau vietoj to atsirado „flash“ atminties lustai, pasižymintys mažesniu našumu ir greičiau suyrantys..

Šiandien MLC lustai yra naudojami daugumoje USB atmintinių, atminties kortelių ir SSD. Tradiciniai lustai, kuriuose kaupiamas vienas bitas vienoje ląstelėje, buvo vadinami „SLC“ (vieno lygio elementais) ir yra gaminami siekiant aptarnauti didelio našumo kietojo kūno diskų (ypač modelių, skirtų serverių rinka). Nors jie yra daug brangesni, jie pasižymi geresniu našumu ir yra patvaresni.

Kitas kraštutinumas - mes turime vienetų, kuriuose yra TLC lustai, kurie kaupia tris bitus vienoje ląstelėje, o ne du, pavyzdžiui, MLC, todėl sumažina gamybos sąnaudas gigabaitu daugiau nei 33%. Kita vertus, naudojant daugiau tarpinių įtampų, susidaro lustai, kurie skaidosi greičiau nei MLC.

Skirtumai tarp MLC ir TLC

Tiesą sakant, tarp MLC ir TLC mikroschemų ląstelių nėra fizinių skirtumų. Abiem atvejais gamybos technika yra beveik ta pati, tačiau yra skirtumų tarp jų… ir taip pat kaip lusto programavimo būdas. Kas padaro MLC ir TLC lustus pigesnius nei SLC, yra paprastas aritmetikos klausimas: 16 gigabaitų NAND lustas gali sukelti 16 gigabaitų SLC lustą, 32 gigabaitų MLC lustą arba TLC lustą 48 gigabaitai.

Darant prielaidą, kad bendra lusto kaina yra 24 USD, vieno gigabaito kaina MLK bus 0, 75 USD, o LPS - tik 0, 50 USD. Jei esate gamintojas, norintis parduoti didelės talpos SSD diskus už mažą kainą, būtų akivaizdu, kuris iš dviejų variantų jums būtų patrauklesnis.

Didelė problema yra ne tik patvarumas, bet ir pačių lustų našumas, kuris mažėja naudojant daugiau bitų. Skaitymo operacija, kurios metu MLC mikroschema užima 50 µs, TLC mikroschemoje užtruks 100 µs ar daugiau.

Tuo pačiu metu rašymo operacija, trunkanti 900 µs ar daugiau MLC lusto, TLC užima daugiau nei 2000 µs, todėl sumažėja proporcingai diskų skaitymo ir rašymo greičiui.

REKOMENDUOJAME JUMS NAND atminties tipus SSD formatu: SLC, MLC, TLC ir QLC

Tačiau didžiausia problema yra patvarumas. MLC lustų gyvavimo trukmė 50 nm yra tik 10 000 ciklų, o TLC lustų eksploatavimo trukmė yra 2500 operacijų 50 nm atstumu.

Net naudojant sektorius ir kitus metodus, kuriuos naudoja dabartiniai vairuotojai, kad prailgintų diskų eksploatavimo laiką, 128 GB SSD diskas, pagrįstas 25 nm TLC mikroschemomis, per visą jo gyvavimo laiką turės tik 96 TB įrašų, ribodamas jo naudojimas labai. Palyginimui, 128 GB diskas, kurio pagrindą sudaro 34 nm MLC lustai, diske turės 640 TB.

MLC disko gyvavimo laikas yra palyginti trumpas, tačiau vis tiek priimtinas, jei atsižvelgsime į didelius privalumus, kuriuos suteikia „Flash“ atmintis kitose srityse. Tačiau TLC pavara būtų ribotai naudojama ir daugeliu atvejų po kelių metų ji galėtų būti išeikvota . Aš turiu galvoje, kad jie nėra blogi, gerai? Tačiau jie yra prastesnės kokybės.

SSD su TLC atmintimi yra visiškai tinkamas normaliam vartotojui. Bet DLK yra aukštesnės kokybės, ir jie yra gamintojų asortimento viršūnėje.

Daugelis gamintojų sugebėjo kompensuoti šį „flash“ atminties našumo ir patikimumo sumažėjimą naudodami geresnius tvarkykles ir didesnį SSD procentą, tačiau tai nepaneigia pagrindinio klausimo, kad gamintojai gamina blogesnius „flash“ atminties lustus. su kiekviena nauja karta daro pažangą tik išlaidų atžvilgiu.

Daugiapakopis elementas (MLC)

MLC yra standartas, kurį šiandien naudoja dauguma kietojo kūno diskų. Akronimas reiškia „ Multi-Level Cell“ ir yra naudojamas apibūdinti NAND „flash“ atmintines, turinčias galimybę saugoti 2 bitų duomenų vienoje ląstelėje.

TLC yra šios technologijos raida ir leidžia kaupti 3 duomenų bitus vienoje ląstelėje, tuo tarpu Single-Level Cell (SLC) kiekvienoje ląstelėje saugo tik vieną duomenų bitą. Kiekvienas iš jų turi privalumų ir trūkumų, kuriuos pamatysime toliau.

MLC tipas šiandien yra gana įprastas ir susideda iš proceso, kurio metu diferencijuotos įtampos naudojamos tam, kad atminties ląstelėje būtų kaupiami du bitai (teoriškai galima priversti ją laikyti daugiau), o ne tik vienas, kaip SLC.

Dėl MLC technologijos sumažėjo „flash“ atminties įtaisų kainos, netgi padidėjus produktų, tokių kaip USB atmintinės ir išmanieji telefonai, pasiūlai labiau prieinamomis kainomis.

Trigubo lygio ląstelė (TLC)

Pats pavadinimas tai nurodo: TLC tipas saugo tris bitus vienoje ląstelėje, todėl žymiai padidėja duomenų, kuriuos galima laikyti vienete, apimtis. Tai yra naujausias standartas, kurį turime rinkoje.

REKOMENDUOJAME JUMS „Corsair Dominator Platinum Special Edition“ ir „Vengeance LED“

Tačiau našumas, palyginti su MLC technologija, taip pat yra mažesnis, galų gale mes gauname aštuonias galimas vertes su trimis bitais, todėl įtampų yra daugiau: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ir 111.

Čia pagrindinis pranašumas yra padidėjęs saugojimo vietos plotas, nes TLC atmintis paprastai yra lėtesnė nei MLC lustų, kurie, savo ruožtu, turi mažesnį našumą nei SLC technologijos.

Nepaisant to, TLC ir MLC atmintis yra greitesnė nei standžiųjų diskų, todėl jų naudojimas yra įmanomas daugelyje programų: daugeliu atvejų tai nekompensuoja gana greito SSD disko, tačiau nesiūlo šios talpos. pakankamai saugyklos.

Kokie yra privalumai ir trūkumai?

Didelis kietojo kūno diskų, turinčių TLC technologiją, pranašumas yra mažiausia kaina. Taip yra todėl, kad diskai su šia technologija yra tankesni ir saugo daugiau duomenų tuo pačiu vietos kiekiu. Kitaip tariant, jie efektyviau naudojasi. Bet tai, kaip ir viskas gyvenime, kainuoja.

Kietojo kūno diskai su TLC technologija galiausiai nėra tokie greiti ar patvarūs kaip MLC modeliai. Todėl jie nėra skirti naudoti profesionaliai.

Iš tikrųjų TLC kietojo kūno diskai yra geriau pritaikyti namų vartotojams. Šių tipų vartotojams nėra pastebimo našumo skirtumo, bent jau daugeliu atvejų.

Kiek įrašymo ciklų palaikote neprarasdami galimybės saugoti duomenis?

Akivaizdu, kad ląstelių palaikomų rašymo ciklų skaičius turi įtakos jo tarnavimo laikui. Bet laimei, tai nėra vienintelis veiksnys. Yra dar du labai svarbūs dalykai: dažnis, kuriuo keičiama langelio vertė (dažnis, su kuriuo ji skaitoma, neturi įtakos tarnavimo laikui) ir talpyklos (mūsų atveju), iš SSD ar kietojo kūno įrenginio), kuriame jis yra įdiegtas.

Įrašymo operacijų dažnio svarba yra akivaizdi: ląstelių, kurios palaiko dešimt tūkstančių mažai naudojamų įrenginių rašymo ciklų arba kuriuose kaupiami statiniai duomenys, rašymo operacijų dažnis yra mažas. Todėl ši ląstelė veiks daug ilgiau nei kita, įdiegta į diską, kuris naudojamas dinaminiams duomenims saugoti, kurio reikšmės dažnai keičiasi ir turi būti visada perrašomos.

Ne mažiau svarbus atminties bankas, kuriame duomenys saugomi SSD, yra jame esantis valdiklis, kuris veikia kaip sąsaja tarp SSD disko ir kompiuterio. Tai yra valdiklis, kuris nusprendžia , kuriose ląstelėse duomenys bus saugomi.

REKOMENDUOJAME JUMS 2018 m. DRAM atminties gamybą

Per pastaruosius metus, kuriais plito SSD, buvo patobulinti algoritmai, nustatantys, kas bus šios ląstelės. Naujesni valdikliai siekia kuo vienodiau paskirstyti SSD diskuose esančių langelių skaitymo operacijas, neleidžiant kai kurioms ląstelėms gauti daug daugiau rašymo operacijų nei kitoms.

Pirmosiomis SSD naudojimo dienomis diskų talpa buvo palyginti maža. Šiandien 1 TB diskai yra lengvai prieinami. Na, jei labai padidėja bendras langelių, į kuriuos galima paskirstyti rašymo operacijas, skaičius, sumažėja kiekvienos ląstelės perrašymo dažnis tiesiogiai proporcingai šiam padidėjimui.

Taigi VSD talpos svarba atsižvelgiant į jo ilgaamžiškumą. Bet vis tiek, MLC pagrįstų prietaisų gyvenimo trukmė yra daug trumpesnė nei SLC pagrįstų.

Kitas svarbus skirtumas yra rašymo operacijų atlikimo greitis. Nors šįkart perskaitytos operacijos netrukdo. Galų gale, norint išmatuoti įtampą, pakanka pritaikyti jutiklį tose vietose, kur skiriasi elektrinis potencialas. Bet rašymo atveju viskas yra kitaip.

Šio tipo atminties elementai, kaip matyti, gali laikyti aštuonias skirtingas vertes (000 ₂ = 010–1112 = 710). Paprasto pastebėjimo pakanka parodyti, kad vertės „užrašymas“ (pakoreguojant įtampos lygį) yra daug sudėtingesnis (todėl lėtesnis), kai padidėja galimų verčių skaičius. Padidėjus įtampos diapazonui, padidėja energijos sąnaudos.

Temperatūros klausimas

Dar visai neseniai atminties moduliai skleidė šilumą, tačiau tai niekada nebuvo rūpestis. Tačiau kalbant apie daugiapakopę „flash“ atmintį, ji skiriasi.

Galų gale, jie veikia aukštu dažniu ir naudoja gana aukštą įtampą, du svarbius veiksnius, susijusius su šilumos išsiskyrimu, todėl padidėja lusto temperatūra.

Tai ypač sudėtinga, kai kalbama apie MLC atsiminimus, kur didesnė vidinės įtampos slenksčių, identifikuojančių saugomą vertę, skaičius.

Taip yra todėl, kad per aukšta temperatūra gali trikdyti šias slenksčius, o tai keičia saugomą vertę ir visiškai sumažina atminties patikimumą.

REKOMENDUOJAME JUMS „Samsung“ parodyti savo 256 GB RDIMM atmintį

Rezultatas yra tas, kad šio tipo atminties pagrindų tikrai nepatartina laikyti esant labai aukštai darbinei temperatūrai. Dėl šios priežasties kai kuriuose įrenginiuose (pavyzdžiui, kai kuriuose „Samsung SSD“) yra temperatūros jutikliai, kurie tiesiog sulėtina rašymą (rodmenys, kaip visada, turi mažai įtakos šilumos išsklaidymui) tais atvejais, kai temperatūra aukštesnė nei 70 laipsnių Celsijaus ir normaliai veikti galima tik tada, kai bankai atvėsta iki žemiau šios ribinės vertės.

Vieno lygio atmintis (SLC) yra daug toleruojanti aukštą temperatūrą. Taip yra todėl, kad tai gali užtrukti tik viena iš dviejų būsenų, todėl paklaida yra daug didesnė už temperatūrą, kuri šiek tiek keičia įtampos slenkstį, todėl saugoma vertė nesikeičia.

Taigi brangesni, bet atlaikantys aukštesnę temperatūrą vienaląsčiai SSD yra klasifikuojami kaip „pramoniniai“, o MLC, kurie turi veikti žemesnėje temperatūrų diapazone, klasifikuojami kaip „komerciniai“.

Rekomenduojamas SSD

„Corsair Force MP500“ - kietojo kūno diskas, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen. 3 x4 NVMe-SSD, skaitymo greitis iki 2300 MB / s. CORSAIR NVMe M.2 SSD diskai suteikia vieno lygio našumo lygį. Kompaktiškas „Corsair Force“ serijos LE - 480 GB kietojo kūno diskas (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB), kurio įrašymo greitis yra 530 MB / s, o skaitymo greitis - 560 MB / s; 480 atminties talpos ir 6 Gbit / s GB duomenų perdavimo sparta „Corsair Neutron Xti“ - 240 GB kietasis kietasis diskas („Serial ATA III“, MLC, 0–70 C, 2, 5 “, –40–85 C), spalva juoda y Raudonas stabilus našumas ir labai didelis nuolatinis perdavimo greitis „Samsung 850 EVO“ - kietasis kietasis diskas (250 GB, „Serial ATA III“, 540 MB / s, 2, 5 “), juoda 250 GB SSD atminties talpa; Eilinis skaitymo greitis iki 540 MB / s, o rašymo greitis - iki 520 MB / s. 63, 26 EUR „Samsung 960 EVO NVMe M.2“ - 500 GB kietasis diskas („Samsung V-NAND“, „PCI Express 3.0 x4“, „NVMe“, AES). 256 bitų, nuo 0 iki 70 C) 500 GB SSD atminties talpa; „Samsung V-NAND“ atmintinės, „NVMe“ sąsaja ir „Polaris“ valdiklis 183, 86 EUR

Išvada

MLC tarnavimo laikas yra ilgesnis nei TLC, nes lengviau atskirti 4 galimas įtampos būsenas nei tas, kurios turi mažesnę paklaidos ribą. Štai kodėl TLC SSD yra pigesnis ir mes jį randame mažo ir vidutinio nuotolio SSD.

Dabar mes žinome, kad MLC atminties pagrindu sukurti SSD yra brangesni nei TLC, atlaiko mažesnį duomenų tankį, yra greitesni ir gali atlaikyti aukštesnes temperatūras, ilgesnį jų eksploatavimo laiką ir sunaudoja mažiau energijos. Ką tu galvoji apie viską? Perskaitę straipsnį, jūs jau sakote mums savo įspūdžius!