Mlc тип памяти


MLC или TLC - что лучше для увеличения производительности ноутбука или ПК

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.

Устройство SSD

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:

  • намного дешевле, чем SLC;
  • более высокая производительность и выносливость по сравнению с обычной MLC NAND.

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 жизненном цикле, 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.

hddiq.ru

Как не заблудиться в SLC, MLC и TLC при выборе SSD | Периферия | Дайджест новостей

Производительность и срок службы SSD в первую очередь зависят от флэш-памяти NAND и контроллера с прошивкой. Они являются основными составляющими цены накопителя, и при покупке логично обращать внимание именно на эти компоненты. Сегодня мы поговорим о NAND.

Тонкости технологического процесса производства флэш-памяти вы при желании найдете на сайтах, специализирующихся на обзорах SSD. Моя же статья ориентирована на более широкий круг читателей и преследует две цели:

1. Приоткрыть завесу над невнятными спецификациями, опубликованными на сайтах производителей SSD и магазинов.

2. Снять вопросы, которые могут у вас возникнуть при изучении технических характеристик памяти разных накопителей и чтения обзоров, написанных для «железных» гиков.

Технические характеристики NAND, публикуемые на официальных сайтах производителей и в сетевых магазинах, далеко не всегда содержат подробную информацию. Более того, терминология сильно варьируется, и я подобрал для вас данные о пяти различных накопителях.

Вам что-нибудь говорит эта картинка?

Ок, допустим, Яндекс.Маркет — не самый надежный источник информации. Обратимся к сайтам производителей — так легче стало?

Может быть, так будет понятнее?

А если так?

Или все-таки лучше так? :)

Производителей флэш-памяти намного меньше, чем компаний, продающих SSD под своими брендами. В большинстве накопителей сейчас установлена память от:

- Intel/Micron

- Hynix

- Samsung

- Toshiba/SanDisk

Intel и Micron не случайно делят одно место в списке. Они производят NAND по одинаковым технологиям в рамках совместного предприятия IMFT.

На ведущем заводе в американском штате Юта одна и та же память выпускается под марками этих двух компаний почти в равных пропорциях. С конвейера завода в Сингапуре, который сейчас контролирует Micron, память может сходить также и под маркой ее дочерней компании SpecTek.

__________________________________

Все производители SSD покупают NAND у вышеперечисленных компаний, поэтому в разных накопителях может стоять фактически одинаковая память, даже если ее марка отличается.

__________________________________

Казалось бы, при таком раскладе с памятью все должно быть просто. Однако существует несколько типов NAND, которые в свою очередь подразделяются по разным параметрам, внося путаницу.

Это три разных типа NAND, главным технологическим отличием между которыми является количество битов, хранящихся в ячейке памяти.

SLC является самой старой из трех технологий, и вы вряд ли найдете современный SSD с такой NAND. На борту большинства накопителей сейчас MLC, а TLC – это новое слово на рынке памяти для твердотельных накопителей.

Вообще, TLC давно используется в USB-флэшках, где выносливость памяти не имеет практического значения. Новые технологические процессы позволяют снизить стоимость гигабайта TLC NAND для SSD, обеспечивая приемлемое быстродействие и срок службы, в чем логично заинтересованы все производители.

__________________________________

Занятно, что пока широкая публика обеспокоена ограниченным количеством циклов перезаписи SSD, по мере развития технологий NAND этот параметр только снижается!

__________________________________

В первой записи серии мы подсчитывали ресурс накопителя с MLC NAND, и если просто поделить его на три, картина получится не самой радужной. Но это вовсе не значит, что от TLC надо бежать, как черт от ладана.

Во-первых, в моих прикидках за основу был взят заоблачный мультипликатор увеличения объема записи 10х, который на практике в разы ниже. Профильные сайты нередко оценивают его в 2-3х, и даже еще меньше для контроллеров SandForce, применяющих сжатие данных при записи.

Во-вторых, дело не только в количестве циклов перезаписи и мультипликаторе. В контроллер могут закладываться технологии, призванные снизить физическую нагрузку на ячейки памяти при чтении и записи путем адаптации к подаваемому напряжению.

__________________________________

Объемы производства TLC NAND для SSD пока невелики, поэтому неудивительно, что первая ласточка прилетела от компании, имеющей свое производство памяти.

__________________________________

Судя по обзорам и тестам, Samsung 840 неплохо проявил себя, особенно на фоне накопителей с MLC предыдущего поколения.

Кстати, этот накопитель характеризует большая резервная область, призванная продлить срок службы TLC. Королем же производительности в 2012 году стал Samsung 840 Pro с 21nm Toggle Mode MLC на борту.

Сейчас на рынке преобладают накопители с памятью MLC, но и эта память делится на два типа в соответствии с используемым интерфейсом.

ONFi (Open NAND Flash Interface) – это альянс производителей флэш-памяти, выпускающейся по единому стандарту. Обратите внимание на присутствие там Intel и Micron, равно как и на отсутствие Samsung с Toshiba. Последняя пара выпускает память с интерфейсом Toggle Mode.

Примечание. Пропускная способность указана для каждого канала NAND.

В начале 2013 года можно купить накопители с памятью ONFi 1.0 и 2.x, а также Toggle Mode 1.0.

Память MLC NAND: асинхронная ONFi 1.0 против синхронной ONFi 2.х

Несмотря на то, что память с пропускной способностью до 200MB/s выпускается уже какое-то время, Intel и Micron не спешат отказываться от выпуска более старой и медленной памяти. Дело в том, что она дешевле, и это позволяет производителям SSD позиционировать накопители в разные сегменты рынка.

Давайте возьмем для примера спецификации двух твердотельных накопителей Corsair в том виде, как они опубликованы на сайте.

Все числовые показатели у них практически идентичны, разве что первый на йоту побыстрее и потребляет побольше энергии. На сайте не указано, но у этих накопителей еще и одинаковый контроллер SandForce-2281 (на что также намекает емкость 120 Гб).

__________________________________

В обоих накопителях установлена память Intel-Micron 25nm MLC NAND. Но в таблице выделено главное отличие: у первого накопителя эта память синхронная, а второго – aсинхронная!

__________________________________

Несмотря на минимальное различие в паспортных характеристиках быстродействия, накопитель с синхронной памятью превосходит коллегу почти во всех аспектах бенчмарков (в таблице по ссылке не отображается название Force GT, но это он).

Как видите, производители не выставляют напоказ ключевые отличия между линейками накопителей, однако это можно понять по цене. SSD с асинхронной памятью продаются немного дешевле, поскольку ее стоимость ниже, чем у синхронной. Зачастую индикатором может служить маркетинговое позиционирование на сайте (более производительные накопители стоят выше в списке).

В серии Vertex 4 используется синхронная память Intel Micron 25nm MLC, а в Agility 4 — асинхронная.

Память MLC NAND: 2.х

Буква “x” обобщает различные этапы второй версии спецификаций ONFi. В 2012 году большинство накопителей снабжалось памятью MLC, изготовленной в рамках технологического процесса 25nm по спецификациям ONFi 2.1.

Впрочем, в конце года на рынке появился накопитель Intel 335 с памятью Intel 20nm MLC NAND, что соответствовало уже спецификациям ONFi 2.3. Переход на новый технологический процесс не приносит дивидендов в быстродействии, поскольку пропускная способность интерфейса все так же ограничена 200MB/s.

В спецификации ONFi 2.3 заложена поддержка протокола EZ-NAND, призванного улучшить коррекцию ошибок (ECC), уровень которых растет по мере уменьшения размера ячеек памяти. Однако для этого в NAND должен быть встроен отдельный контроллер. В Intel 335 он отсутствует, поэтому данную модель можно считать «переходной».

__________________________________

Более того, меньший размер ячеек памяти 20nm породил сомнения в выносливости NAND, произведенной по этой технологии!

__________________________________

Intel оценивает ее идентично 25nm NAND — в 3 000 циклов перезаписи. Гарантийный срок составляет 3 года, как и у Intel 330 при тех же объемах записи в 20GB в день.

Так или иначе, поскольку Intel и Micron переходят на 20nm процесс, логично ожидать в 2013 году появления накопителей с такой памятью под различными брендами.

Память MLC NAND 2.х: 3K против 5K

Этого вопроса я уже касался ранее, поэтому дополнительную информацию вы найдете по ссылкам в этом разделе статьи. Производитель NAND может по-разному оценивать срок службы флэш-памяти, даже когда она создана по одной технологии. Это хорошо видно на примере Intel 25nm MLC NAND, которую компания подразделяет по количеству циклов перезаписи — 3 000 и 5 000.

Соответственно, такая память отличается по цене, что позволяет производителям SSD разнообразить линейки накопителей. Разница между SSD Intel 330 и 520 заключается только в ресурсе NAND, а для вас она выражается в двух дополнительных годах гарантии и цене, конечно.

Таким образом, гарантийный срок службы накопителя зависит от выносливости памяти, установленной в нем.

Память MLC NAND: Toggle Mode 2.0 против синхронной ONFi 2.x

Некоторые производители SSD ставят в разные линейки продуктов память с различными интерфейсами. Хорошим примером служит тот же Corsair, но теперь с серией Neutron (в таблице приведены характеристики быстродействия, заявленные производителем).

Как видите, при прочих равных память Toggle Mode на бумаге выглядит побыстрее ONFi 2.x в последовательной записи и случайном чтении. В принципе, бенчмарки это подтвердили, но все же посмотрите их самостоятельно (например, AnandTech 120Gb, 240Gb).

Вне зависимости от того, приобрели вы твердотельный накопитель или только планируете покупку, после прочтения этой записи у вас может возникнуть вопрос, вынесенный в подзаголовок.

Ни одна программа тип памяти не показывает. Эту информацию можно найти в обзорах накопителей, но есть и более короткий путь, особенно когда нужно сравнить между собой несколько кандидатов на покупку.

__________________________________

На специализированных сайтах можно найти базы данных по SSD, и вот вам пример.

__________________________________

Я без проблем нашел там характеристики памяти своих накопителей, за исключением SanDisk P4 (mSATA), установленного в планшете.

Давайте сначала пройдемся по основным пунктам статьи:

- производителей NAND можно пересчитать по пальцам одной руки

- в современных твердотельных накопителях используется два типа NAND: MLC и TLC, только набирающая обороты

- MLC NAND различается интерфейсами: ONFi (Intel, Micron) и Toggle Mode (Samsung, Toshiba)

- ONFi MLC NAND делится на асинхронную (дешевле и медленнее) и синхронную (дороже и быстрее)

- производители SSD используют память разных интерфейсов и типов, создавая разнообразный модельный ряд на любой кошелек

- официальные спецификации редко содержат конкретную информацию, но базы данных SSD позволяют точно определить тип NAND.

Конечно, в таком зоопарке не может быть однозначного ответа на вопрос, вынесенный в подзаголовок. Вне зависимости от бренда накопителя, NAND соответствует заявленным спецификациям, иначе ОЕМ-производителям нет смысла ее покупать (они дают на SSD свою гарантию).

Однако… представьте, что лето вас порадовало небывалым урожаем земляники на даче!

Она вся сочная и сладкая, но вам просто не съесть столько, поэтому вы решили продать часть собранных ягод.

__________________________________

Самую лучшую землянику вы оставите себе или выставите на продажу? :)

__________________________________

Можно предположить, что производители NAND устанавливают самую лучшую память в свои накопители. Учитывая ограниченное количество компаний, выпускающих NAND, список производителей SSD получается еще короче:

- Crucial (подразделение Micron)

- Intel

- Samsung

Опять же, это лишь предположение, не подкрепленное достоверными фактами. Но разве вы поступили бы иначе на месте этих компаний?

Обрезал, но она доступна по ссылке автора статьи

club.dns-shop.ru

SLC, MLC и TLC при выборе SSD

Введение

Производительность и срок службы SSD в первую очередь зависят от флэш-памяти NAND и контроллера с прошивкой. Они являются основными составляющими цены накопителя, и при покупке логично обращать внимание именно на эти компоненты. Сегодня мы поговорим о NAND.

Тонкости технологического процесса производства флэш-памяти вы при желании найдете на сайтах, специализирующихся на обзорах SSD. Моя же статья ориентирована на более широкий круг читателей и преследует две цели:

  1. Приоткрыть завесу над невнятными спецификациями, опубликованными на сайтах производителей SSD и магазинов.
  2. Снять вопросы, которые могут у вас возникнуть при изучении технических характеристик памяти разных накопителей и чтения обзоров, написанных для «железных» гиков.

Для начала я проиллюстрирую проблему картинками.

Что указывают в характеристиках SSD

Технические характеристики NAND, публикуемые на официальных сайтах производителей и в сетевых магазинах, далеко не всегда содержат подробную информацию. Более того, терминология сильно варьируется, и я подобрал для вас данные о пяти различных накопителях.

Вам что-нибудь говорит эта картинка?

Ок, допустим, Яндекс.Маркет — не самый надежный источник информации. Обратимся к сайтам производителей — так легче стало?

Может быть, так будет понятнее?

А если так?

Или все-таки лучше так?

Между тем, во всех этих накопителях установлена одинаковая память! В это трудно поверить, особенно глядя на две последних картинки, не правда ли? Дочитав запись до конца, вы не только в этом убедитесь, но и будете читать подобные характеристики как открытую книгу.

Производители памяти NAND

Производителей флэш-памяти намного меньше, чем компаний, продающих SSD под своими брендами. В большинстве накопителей сейчас установлена память от:

  • Intel/Micron
  • Hynix
  • Samsung
  • Toshiba/SanDisk

Intel и Micron не случайно делят одно место в списке. Они производят NAND по одинаковым технологиям в рамках совместного предприятия IMFT.

На ведущем заводе в американском штате Юта одна и та же память выпускается под марками этих двух компаний почти в равных пропорциях. С конвейера завода в Сингапуре, который сейчас контролирует Micron, память может сходить также и под маркой ее дочерней компании SpecTek.

Казалось бы, при таком раскладе с памятью все должно быть просто. Однако существует несколько типов NAND, которые в свою очередь подразделяются по разным параметрам, внося путаницу.

Типы памяти NAND: SLC, MLC и TLC

Это три разных типа NAND, главным технологическим отличием между которыми является количество битов, хранящихся в ячейке памяти.

SLC является самой старой из трех технологий, и вы вряд ли найдете современный SSD с такой NAND. На борту большинства накопителей сейчас MLC, а TLC – это новое слово на рынке памяти для твердотельных накопителей.

Вообще, TLC давно используется в USB-флэшках, где выносливость памяти не имеет практического значения. Новые технологические процессы позволяют снизить стоимость гигабайта TLC NAND для SSD, обеспечивая приемлемое быстродействие и срок службы, в чем логично заинтересованы все производители.

В первой записи серии мы подсчитывали ресурс накопителя с MLC NAND, и если просто поделить его на три, картина получится не самой радужной. Но это вовсе не значит, что от TLC надо бежать, как черт от ладана.

Во-первых, в моих прикидках за основу был взят заоблачный мультипликатор увеличения объема записи 10х, который на практике в разы ниже. Профильные сайты нередко оценивают его в 2-3х, и даже еще меньше для контроллеров SandForce, применяющих сжатие данных при записи.

Во-вторых, дело не только в количестве циклов перезаписи и мультипликаторе. В контроллер могут закладываться технологии, призванные снизить физическую нагрузку на ячейки памяти при чтении и записи путем адаптации к подаваемому напряжению.

Судя по обзорам и тестам, Samsung 840 неплохо проявил себя, особенно на фоне накопителей с MLC предыдущего поколения.

Кстати, этот накопитель характеризует большая резервная область, призванная продлить срок службы TLC. Королем же производительности в 2012 году стал Samsung 840 Pro с 21nm Toggle Mode MLC на борту.

Интерфейсы MLC NAND: ONFi и Toggle Mode

Сейчас на рынке преобладают накопители с памятью MLC, но и эта память делится на два типа в соответствии с используемым интерфейсом.

ONFi (Open NAND Flash Interface) – это альянс производителей флэш-памяти, выпускающейся по единому стандарту. Обратите внимание на присутствие там Intel и Micron, равно как и на отсутствие Samsung с Toshiba. Последняя пара выпускает память с интерфейсом Toggle Mode.

В начале 2013 года можно купить накопители с памятью ONFi 1.0 и 2.x, а также Toggle Mode 1.0.

Память MLC NAND: асинхронная ONFi 1.0 против синхронной ONFi 2.х

Несмотря на то, что память с пропускной способностью до 200MB/s выпускается уже какое-то время, Intel и Micron не спешат отказываться от выпуска более старой и медленной памяти. Дело в том, что она дешевле, и это позволяет производителям SSD позиционировать накопители в разные сегменты рынка.

Давайте возьмем для примера спецификации двух твердотельных накопителей Corsair в том виде, как они опубликованы на сайте.

Все числовые показатели у них практически идентичны, разве что первый на йоту побыстрее и потребляет побольше энергии. На сайте не указано, но у этих накопителей еще и одинаковый контроллер SandForce-2281 (на что также намекает емкость 120 Гб).

Несмотря на минимальное различие в паспортных характеристиках быстродействия, накопитель с синхронной памятью превосходит коллегу почти во всех аспектах бенчмарков (в таблице по ссылке не отображается название Force GT, но это он).

Как видите, производители не выставляют напоказ ключевые отличия между линейками накопителей, однако это можно понять по цене. SSD с асинхронной памятью продаются немного дешевле, поскольку ее стоимость ниже, чем у синхронной. Зачастую индикатором может служить маркетинговое позиционирование на сайте (более производительные накопители стоят выше в списке).

В серии Vertex 4 используется синхронная память Intel Micron 25nm MLC, а в Agility 4 — асинхронная.

Память MLC NAND: 2.х

Буква “x” обобщает различные этапы второй версии спецификаций ONFi. В 2012 году большинство накопителей снабжалось памятью MLC, изготовленной в рамках технологического процесса 25nm по спецификациям ONFi 2.1.

Впрочем, в конце года на рынке появился накопитель Intel 335 с памятью Intel 20nm MLC NAND, что соответствовало уже спецификациям ONFi 2.3. Переход на новый технологический процесс не приносит дивидендов в быстродействии, поскольку пропускная способность интерфейса все так же ограничена 200MB/s.

В спецификации ONFi 2.3 заложена поддержка протокола EZ-NAND, призванного улучшить коррекцию ошибок (ECC), уровень которых растет по мере уменьшения размера ячеек памяти. Однако для этого в NAND должен быть встроен отдельный контроллер. В Intel 335 он отсутствует, поэтому данную модель можно считать «переходной».

Intel оценивает ее идентично 25nm NAND — в 3 000 циклов перезаписи. Однако гарантийный срок составляет лишь 3 года, в отличие от 5-летней гарантии на Intel 520 при тех же объемах записи в 20GB в день.

Так или иначе, поскольку Intel и Micron переходят на 20nm процесс, логично ожидать в 2013 году появления накопителей с такой памятью под различными брендами.

Память MLC NAND: Toggle Mode 2.0 против синхронной ONFi 2.x

Некоторые производители SSD ставят в разные линейки продуктов память с различными интерфейсами. Хорошим примером служит тот же Corsair, но теперь с серией Neutron (в таблице приведены характеристики быстродействия, заявленные производителем)

Как видите, при прочих равных память Toggle Mode на бумаге выглядит побыстрее ONFi 2.x в последовательной записи и случайном чтении. В принципе, бенчмарки это подтвердили, но все же посмотрите их самостоятельно (например, AnandTech 120Gb, 240Gb).

Как определить конкретный тип памяти в SSD

Вне зависимости от того, приобрели вы твердотельный накопитель или только планируете покупку, после прочтения этой записи у вас может возникнуть вопрос, вынесенный в подзаголовок.

Ни одна программа тип памяти не показывает. Эту информацию можно найти в обзорах накопителей, но есть и более короткий путь, особенно когда нужно сравнить между собой несколько кандидатов на покупку.

Я без проблем нашел там характеристики памяти своих накопителей, за исключением SanDisk P4 (mSATA), установленного в планшете.

В каких SSD установлена самая лучшая память

Давайте сначала пройдемся по основным пунктам статьи:

  • производителей NAND можно пересчитать по пальцам одной руки
  • в современных твердотельных накопителях используется два типа NAND: MLC и TLC, только набирающая обороты
  • MLC NAND различается интерфейсами: ONFi (Intel, Micron) и Toggle Mode (Samsung, Toshiba)
  • ONFi MLC NAND делится на асинхронную (дешевле и медленнее) и синхронную (дороже и быстрее)
  • производители SSD используют память разных интерфейсов и типов, создавая разнообразный модельный ряд на любой кошелек
  • официальные спецификации редко содержат конкретную информацию, но базы данных SSD позволяют точно определить тип NAND

Конечно, в таком зоопарке не может быть однозначного ответа на вопрос, вынесенный в подзаголовок. Вне зависимости от бренда накопителя, NAND соответствует заявленным спецификациям, иначе ОЕМ-производителям нет смысла ее покупать (они дают на SSD свою гарантию).

Однако… представьте, что лето вас порадовало небывалым урожаем земляники на даче!

Она вся сочная и сладкая, но вам просто не съесть столько, поэтому вы решили продать часть собранных ягод.

Можно предположить, что производители NAND устанавливают самую лучшую память в свои накопители. Учитывая ограниченное количество компаний, выпускающих NAND, список производителей SSD получается еще короче:

  • Crucial (подразделение Micron)
  • Intel
  • Samsung

Опять же, это лишь предположение, не подкрепленное достоверными фактами. Но разве вы поступили бы иначе на месте этих компаний?

www.windxp.com.ru

SSD TLC, SLC или MLC: что лучше

В настоящее время все больше популярности набирают твердотельные накопители или SSD (Solid State Drive). Связанно это с тем, что они способны обеспечить как высокую скорость чтения-записи файлов, так и хорошую надежность. В отличии от обычных жестких дисков, здесь нет движущихся элементов, а для хранения данных используется специальная флеш-память — NAND.

На момент написания статьи в ССД используются три вида флеш-памяти: MLC, SLC и TLC и в этой статье мы постараемся разобраться какая из них лучше и в чем различие между ними.

Сравнительный обзор типов памяти SLC, MLC и TLC

Флеш-память NAND была названа так в честь особого вида разметки данных — Not AND (логическое Не И). Если не вдаваться в технические подробности, то скажем, что NAND упорядочивает данные в маленькие блоки (или страницы) и позволяют достичь высоких скоростей считывания данных.

Теперь давайте рассмотрим, какие виды памяти применяются в твердотельных накопителях.

Single Level Cell (SLC)

SLC — это уже устаревший тип памяти, в котором использовались одноуровневые ячейки памяти для хранения информации (кстати, дословный перевод на русский язык звучит как «Одноуровневая ячейка»). То есть, в одной ячейки хранился один бит данных. Подобная организация хранения данных позволяла обеспечить высокую скорость и огромный ресурс перезаписи. Так, скорость чтения достигает 25 мс, а количество циклов перезаписи — 100’000. Однако, несмотря на свою простоту, SLC является очень дорогим типом памяти.

Плюсы:

  • Высокая скорость чтения-записи;
  • Большой ресурс перезаписи.

Минусы:

  • Высокая стоимость.

Multi Level Cell (MLC)

Следующим этапом развития флеш-памяти является тип MLC (в переводе на русский звучит как «мультиуровневая ячейка»). В отличии от SLC, здесь используются двухуровневые ячейки, которые хранят по два бита данных. Скорость чтения-записи остается на высоком уровне, однако выносливость значительно снижается. Если говорить языком цифр, то здесь скорость чтения составляет 25 мс, а количество циклов перезаписи — 3’000. Также этот тип является и более дешевым, поэтому он используется в большинстве твердотельных накопителях.

Плюсы:

  • Более низкая стоимость;
  • Высокая скорость чтения-записи по сравнению с обычными дисками.

Минусы:

  • Низкое количество циклов перезаписи.

Three Level Cell (TLC)

И наконец, третий тип памяти — это TLC (русский вариант названия этого типа памяти звучит как «трехуровневая ячейка»). Относительно двух предыдущих, этот тип является более дешевым и в настоящее время встречается достаточно часто в бюджетных накопителях.

Этот тип является более плотным, в каждой ячейке здесь хранится по 3 бита. В свою очередь, высокая плотность приводит к снижению скорости чтения/записи и снижает выносливость диска. В отличии от других типов памяти, скорость здесь снизилась до 75 мс, а количество циклов перезаписи — до 1’000.

Плюсы:

  • Высокая плотность хранения данных;
  • Низкая стоимость.

Минусы:

  • Низкое количество циклов перезаписи;
  • Низкая скорость чтения-записи.

Заключение

Подводя итог, можно отметить, что наиболее скоростным и долговечным типом флеш-памяти является SLC. Однако из-за высокой цены, эту память вытеснили более дешевые типы.

Бюджетным, и в тоже время, менее скоростным является тип TLC.

И, наконец, золотой серединой является тип MLC, который обеспечивает более высокую скорость и надежность по сравнению с обычными дисками и при этом является не слишком дорогим типом. Для более наглядного сравнения можно ознакомиться с таблицей, приведенной ниже. Здесь собраны основные параметры типов памяти, по которым проводилось сравнение.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

lumpics.ru

что такое SLC, MLC, TLC, QLC и PLC

Твердотельные накопители улучшают производительность устаревших компьютеров и превращают новые ПК в высокоскоростные. Но когда Вы выбираете SSD, Вас засыпают такими терминами, как SLC, SATA III, NVMe и M.2. Что все это значит?

О ячейках памяти

Современные твердотельные накопители используют флэш-память NAND, строительными блоками которой является ячейка памяти. Это базовые блоки, на которые записываются данные в SSD. Каждая ячейка памяти принимает определенное количество битов, которые зарегистрированы на устройстве хранения как 1 или 0.

SSD с одноуровневой ячейкой (SLC)

Основным типом SSD является SSD с одноуровневой ячейкой (SLC). SLC принимают один бит на ячейку памяти. Это немного, но у него есть некоторые преимущества. Во-первых, SLC — это самый быстрый тип SSD. Они также более долговечны и менее подвержены ошибкам, поэтому считаются более надежными, чем другие твердотельные накопители.

SLC популярны в корпоративных средах, где потеря данных менее терпима, а надежность является ключевым фактором. SLC, как правило, дороже, и они, как правило, не доступны для потребителей.

Если Вы видите потребительский SSD SLC, он, вероятно, имеет другой тип NAND и кэш SLC для повышения производительности.

SSD с многоуровневой ячейкой (MLC)

Твердотельные накопители с многоуровневой ячейкой (MLC) не являются особенно точными. Они хранят только два бита на ячейку, что не очень «много», но иногда схемы именования технологий не всегда ориентированы на будущее.

MLC немного медленнее, чем SLC, поскольку для записи двух битов в ячейку требуется больше времени, чем одного. Они также менее долговечны и надежны, потому что данные записываются на флэш-память NAND чаще, чем с SLC.

Их емкость не такая высокая, как у других типов твердотельных накопителей, но Вы можете найти твердотельный накопитель MLC емкостью 1 ТБ.

SSD-накопители с трехслойной ячейкой (TLC)

Как следует из названия, SSD TLC записывают три бита в каждую ячейку. На момент написания этой статьи TLC являются наиболее распространенным типом SSD.

Они объединяют в себе меньшую емкость, чем диски SLC и MLC, но жертвуют относительной скоростью, надежностью и долговечностью. Это не означает, что диски TLC плохие. На самом деле, они, вероятно, являются Вашим лучшим вариантом сейчас.

TBW

Как правило, долговечность SSD выражается в TBW (запись в терабайтах). Это количество терабайт, которое можно записать на диск до того, как он выйдет из строя.

Модель Samsung 860 Evo на 500 ГБ (популярный SSD несколько лет назад) имеет рейтинг TBW 600; модель 1 ТБ — 1200 TBW. Это много данных, поэтому такой диск должен служить Вам долгие годы.

TBW также являются оценками «безопасного уровня»; SSD обычно превышают эти пределы. Однако, чтобы быть в безопасности, сделайте резервную копию, чтобы минимизировать потерю данных, особенно на старых дисках.

SSD с четырьмя уровнями ячеек (QLC)

Диски четырехъярусной ячейки (QLC) могут записывать четыре бита на ячейку.

QLC NAND может упаковать намного больше данных, чем другие типы, но прямо сейчас диски QLC сильно влияют на производительность дисков. Это особенно верно, когда кэш исчерпан во время передачи больших файлов (40 ГБ или выше). Это может быть краткосрочной проблемой, поскольку производители пытаются оптимизировать QLC.

Долговечность также вызывает беспокойство. Бюджетный накопитель Crucial P1 QLC NVMe имеет номинальную мощность 100 TBW на модели 500ГБ и только 200 TBW на 1ТБ. Это довольно мало по сравнению с TLC, но все еще достаточно для домашнего использования.

SSD с пятью уровнями ячеек (PLC)

SSD-контроллеры PLC, которые могут записывать 5 бит на ячейку, еще не существуют для потребителей, но они находятся в пути. Toshiba упомянула о дисках PLC в конце августа 2019 года, а Intel — в следующем месяце. Диски PLC должны быть в состоянии вместить в SSD еще больше емкости. Тем не менее, они будут иметь те же проблемы, что и TLC и QLC, когда речь идет о долговечности и производительности.

Мы рекомендуем Вам подождать, пока не появятся отзывы, прежде чем покупать ранний SSD PLC. Кроме того, проверьте рейтинги TBW, чтобы увидеть, насколько они долговечны.

Например, диск QLC, о котором мы упоминали выше, имеет более низкий рейтинг TBW, но он работает до 54 ГБ, записываемых в день в течение пяти лет. Никто не пишет так много данных дома, поэтому можно ожидать, что этот диск будет работать долго, несмотря на более низкий рейтинг TBW.

Другие термины SSD

Это основные типы флэш-памяти NAND, но вот еще несколько терминов, которые могут Вам помочь:

  • 3D NAND: В какой-то момент производители NAND попытались расположить ячейки памяти NAND ближе друг к другу на плоской поверхности, чтобы уменьшить размер дисков и увеличить емкость. Это работало до определенного момента, но флэш-память начинает терять свою надежность, когда ячейки расположены слишком близко друг к другу. Чтобы обойти это, они поместили ячейки памяти друг на друга, чтобы увеличить емкость. Это обычно называется 3D NAND, а иногда и вертикальным NAND.
  • Технология выравнивания износа: ячейки памяти SSD начинают разрушаться, как только они используются. Чтобы помочь накопителям оставаться в хорошей форме дольше, производители включают технологию износа, которая пытается записывать данные в ячейки памяти как можно более равномерно. Вместо того, чтобы постоянно записывать определенный блок в один раздел диска, он распределяет данные равномерно, поэтому все ячейки заполняются с одинаковой скоростью.
  • Кэш: Каждый SSD имеет кэш, в котором данные кратко хранятся перед их записью на диск. Эти кэши имеют решающее значение для повышения производительности SSD. Как правило, они состоят из SLC или MLC NAND. Когда кэш заполнен, производительность имеет тенденцию к значительному падению — это особенно верно для некоторых TLC и большинства дисков QLC.
  • SATA III: это наиболее распространенный интерфейс жесткого диска и SSD для ПК. В этом контексте «интерфейс» просто означает, как диск подключается к материнской плате. SATA III имеет максимальную пропускную способность 600 мегабайт в секунду.
  • NVMe: этот интерфейс соединяет SSD с материнской платой. Нынешние потребительские накопители NVMe примерно в три раза быстрее, чем SATA III.
  • M.2: Это форм-фактор (физический размер, форма и дизайн) накопителей NVMe. Их часто называют дисками Gumstick, потому что они крошечные и прямоугольные. Они вписываются в специальные слоты на большинстве современных материнских плат.

Теперь Вы хорошо подготовлены к тому, чтобы пойти дальше и выбрать лучший диск для своих нужд.

guidepc.ru

отличия SLC, MLC, TLC и QLC — Александр Навагин — Хайп

© 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.

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.

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.

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.

hype.tech

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

Читайте о конструктивных особенностях твердотельных накопителей. На что стоит обращать внимание при покупке SSD диска, какие у них преимущества и недостатки.

Содержание:

Введение

Независимо от видов устройств, все они применяются в личных и деловых целях, но основная нагрузка среди них приходится на стационарные персональные компьютеры и ноутбуки. Важным внутренним элементом современных компьютеров, отвечающим за безопасное хранение данных и мгновенный доступ к ним в любой момент времени, несомненно является внутреннее запоминающее устройство. Наиболее распространенным стационарным хранилищем информации, обеспечивающим высокую скорость чтения/записи данных и обладающим самыми большими емкостными характеристиками, является жесткий диск («HDD»). Одним из главных преимуществ, несомненно влияющим на повышенное внимание пользователей к данному хранилищу, стоит выделить относительно низкую стоимость жестких дисков при значительных объемах внутреннего полезного дискового пространства, что выражается в самой низкой себестоимости одного гигабайта информации, хранящегося на таком устройстве.

Но в последнее время большую популярность приобретает другой вид запоминающего устройства, подкупающий своими высочайшими скоростными характеристиками при обработке данных, превышающими аналогичные значения жестких дисков в несколько раз, – твердотельные накопители «SSD». Они имеют сравнительно меньшие размеры за счет другого внутреннего организационного построения, не издают шума как аналогичные жесткие диски по причине отсутствия движущихся частей, гораздо более устойчивы к внешним повреждениям (например, вызванным в результате падения накопителя) и обладают рядом функциональных особенностей, отличающих их от жестких дисков, одним из которых является уменьшенное значение внутреннего объема накопителя.

И далее мы подробнее остановимся на представлении конструктивных особенностей твердотельных накопителей и представим описание одного из образцов, относительного не дорогого варианта, современного «SSD» хранилища.

Особенности конструкции и строения твердотельных накопителей

Понятие твердотельный накопитель проистекает из особенностей конструктивных элементов, с помощью которых реализуется технология записи, чтения и хранения информации. И следуя их свойствам можно утверждать, что твердотельный накопитель «SSD» («Solid State Drive») представляет собой электронное самодостаточное запоминающее устройство, способное хранить данные при отсутствии электрического питания, и полноценное функционирование которого осуществляется посредством применения комплекса внутренних микросхем и управляющего контроллера на основе полупроводниковой технологии.

Конфигурационное устройство накопителя информации «SSD» подразумевает обязательное наличие нескольких основных элементов, присутствующих в обязательном порядке в большинстве запоминающих устройств.

Самый массовый вид твердотельных накопителей построен на принципах хранения информации при помощи микросхем флэш-памяти «NAND», в зависимости от емкости накопителя имеющий один или несколько таких блоков. «NAND» флэш-память применяется для хранения пользовательских данных в блоках энергонезависимой (не требующей питания для поддержки целостности данных) памяти. Отдельным элементом может выступать память «DDR», владеющая небольшим количеством энергозависимой памяти (непосредственно требует питания для хранения данных), используемой для кэширования информации для последующего доступа, и присутствует не в каждом варианте твердотельного запоминающего устройства «SSD». И в дополнение к основной конструкции важным элементом устройства выступает контроллер, который концентрирует и обеспечивает основное соединение между «NAND» флэш-памятью и компьютерным устройством, а также содержит программную прошивку, которая отвечает за полноценное управление запоминающим накопителем «SSD». Помимо прочего, контроллер хранит сведения о том, какие и сколько раз использовались блоки памяти для сохранения информации, определяет степень их износа (истирания) и перенаправляет запись новых данных на менее изношенные блоки для более равномерной выработки памяти накопителя.

Такой технологический союз электронных компонентов позволяет применять твердотельные накопители «SSD» в качестве универсального хранилища данных как единственное запоминающее устройство (например, в неттопах, планшетах, нетбуках, коммуникаторах и т.д.), так и использовать совместно с жесткими дисками, образуя разделение приоритетов (например, операционная система установлена на твердотельном устройстве «SSD», а основной объем данных, который не предъявляет особых скоростных требований, располагается на жестком диске «HDD»). А иногда и встраиваться в общий корпус с магнитными дисками, образуя единые гибридные жесткие диски.

Преимущества и недостатки твердотельных накопителей «SSD»

Благодаря своему особому строению и подходу к процессам хранения и чтения/записи информации, твердотельные накопители «SSD» получают значительные преимущества в сравнении с жесткими дисками «HDD», основные отличия которых сосредоточены в следующих параметрах:

  • Гарантированное устойчивое постоянное время считывания файлов, которое абсолютно не зависит от таких факторов, как месторасположение данных на диске и степени дробления и размеров частей;
  • Отсутствие механических элементов способствует серьезному увеличению, по сравнению с диском «HDD», скорости чтения/записи данных, абсолютно тихой работе устройства полностью без лишнего шума и поддержанию высокой надежности от механических видов воздействия на протяжении всего срока эксплуатации;
  • Высокая производительность, превышающая аналогичные показатели дисков «HDD» в несколько раз, благодаря способности осуществлять запуск множества одновременных произвольных операций и не требуя обязательных механических перемещений аппаратных элементов, как в жестких дисках (например, запуск вращения дисков или изменения расположения блока магнитных головок) для выполнения задания;
  • Продвинутая полупроводниковая технология способствует низкому уровню энергопотребления, значительному снижению чувствительности к электромагнитному воздействию, а также позволяет уменьшить габаритные размеры и общий вес устройства, создавая новый отраслевой стандарт.

Однако несмотря на присутствие многих факторов, существенно опережающих показатели жестких дисков по отдельным представленным параметрам, твердотельные накопители имеют ряд недостатков, ощутимо заметных в сравнении с самым массовым хранилищем данных «HDD», которые серьезно ограничивают их применение:

  • Конечное количество циклов записи информационных материалов, ограниченное технологическими возможностями различных видов «NAND» флэш-памяти, применяемыми в устройствах различной ценовой категории, подробнее которые мы рассмотрим в следующем разделе;
  • Высокая себестоимость единицы памяти твердотельного накопителя «SSD», даже с учетом постоянно снижающегося, за счет усовершенствования технологии производства и используемых материалов, общего значения цены запоминающего устройства, в разы превышающая аналогичные показатели стоимости единицы памяти жесткого диска;
  • Образцы моделей твердотельных устройств малой стартовой емкости ограничены более низким уровнем производительности в меру своих конструктивных особенностей;
  • Общая эффективность накопителей напрямую зависит от граничных объемов данных и может иметь временное снижение продуктивности при работе с информацией повышенной емкости или при использовании более медленных программных страниц памяти;
  • «SSD» накопители подвержены, зачастую неожиданным, поломкам отдельных узлов (например, микросхем памяти «NAND» или контроллера), слабая защита от помех при выполнении операций чтения/записи, присутствует определенный риск возникновения внутренних ошибок кодов коррекции;
  • Повышенная сложность или полное отсутствие возможности восстановления данных по причине скачков при подаче напряжения и массового применения в устройствах команды «TRIM», способствующей непосредственному безвозвратному удалению информации.

Однако несмотря на наличие конкретных недостатков, технологии создания полупроводниковых устройств памяти «SSD» развиваются и стремительно приближаются, по многим критериям, к полноценной замене вариантов жестких дисков «HDD», или, по крайней мере, к их равноценному обоюдному применению.

Что собой представляет «NAND» флэш-память?

Основным элементом твердотельного накопителя, отвечающим за постоянное и безошибочное хранение данных, без преувеличения необходимо назвать «NAND» флэш-память, на описании вариантов которой необходимо остановиться более подробно.

Флэш-память «NAND» состоит из огромного множества ячеек, которые содержат биты, и они либо включаются, либо выключаются в зависимости от подачи на них электрического заряда. Способ организации ячеек флэш-памяти «NAND» обусловлен наличием управляемых транзисторов с плавающим затвором, которые регулируют принудительную подачу заряда, благодаря чему происходит процесс создания большой напряжённости электрического поля, выраженный в непосредственной записи или стирании информации в ячейки. Количество битов для записи данных в ячейках определяет наименование флэш-памяти и варьируется от одного до нескольких бит, например, флэш-память одноуровневой ячейки («SLC») содержит один бит в каждой ячейке.

Печатная плата запоминающего устройства, содержащая «NAND» память, контроллер и память «DDR», обладает соответствующими отраслевыми стандартными размерами для беспроблемной установки в разнообразные компьютерные устройства. Поэтому производители применяют технологию увеличения количества зарядов на плавающем затворе транзистора, позволяющую соответственно размещать в одной ячейке большее количество бит, увеличивая их до двух в памяти «MLC», или повышая общее количество бит в ячейке до трех в памяти «TLC». Такой подход обусловлен стремлением значительно удешевить конечный продукт и серьезно увеличить его полезную емкость, а память получила соответствующую классификацию многоуровневая.

Однако существуют конкретные причины, по которым производители, наряду с высокоемкостными накопителями на базе многоуровневых вариантов памяти, собирают флэш-память с одним битом на ячейку, например, одноуровневая память «SLC». Преимущество «SLC» заключается в том, что память является самой быстрой и долговечной из представленных образцов, но имеет недостатки, получившие свое отражение в более затратном производстве и сравнительно малой конечной емкости хранения в гигабайтах. Поэтому «SLC» предпочтительнее для интенсивного использования на предприятиях, готовых потратить значительные средства на покупку дорогостоящих запоминающих устройств на базе одноуровневой памяти.

Флэш-память с использованием технологии «MLC» и «TLC» по сравнению с «SLC» ощутимо дешевле в производстве и представлена с более высокой емкостью хранения, но за счет сравнительно короткого срока службы, более медленных скоростей и увеличенного времени доступа предлагает значительно меньшее количество гарантированных циклов чтения/записи информации. Поэтому твердотельные накопители «SSD» на основе памяти «MLC» и «TLC» предпочтительны для повседневного использования на потребительских компьютерных устройствах.

Осознание собственных потребностей в определенных вычислительных мощностях и понимание основ устройства и функционирования флэш-памяти «NAND» не только поможет пользователям выбрать правильный вариант накопителя «SSD», учитывая разнообразные критерии отбора (например, обоснованная себестоимость одного гигабайта информации, выраженного в цене продукта), но и позволит более ответственно подходить к вопросу его эксплуатации.

Флэш-память «3D NAND»

Плотное расположение ячеек на пластине флэш-памяти «NAND», последующее уменьшение их размера для увеличения общего количества, влияющее на емкость устройства, ограничены единичным размером ячейки, который на сегодняшний день, по ряду причин, не может быть менее 14 нм.

Однако существующая эффективность и емкость твердотельных накопителей «SSD» требует увеличения общего числа ячеек. С этой целью ведущие производители кристаллов «NAND» памяти разработали и применили технологию вертикального расположения слоев кристаллов в одной плоскости, начав с нескольких слоев для увеличения плотности и успешно освоив создание 96-слойной памяти.

Такой вариант памяти получил название «3D NAND», применение которой позволило существенно повысить емкость кристалла и вернуть техпроцессы производства к более привычным и менее затратным величинам.

Благодаря внесенным изменениям объем конечных твердотельных накопителей существенно возрос, а скорость обработки и количество процессов чтения/записи увеличились на порядок.

Одноуровневая ячейка «SLC»

Каждая ячейка одноуровневой флэш памяти «SLC» обладает лишь двумя уровнями заряда на плавающем затворе и хранит только один бит информации, который может быть включен или выключен соответствующей подачей.

Изменение заряда в ячейках сопряжено с накоплением необратимых изменений в их структуре, и потому гарантированное количество записей для каждой ячейки флэш-памяти ограничено.

Преимущество такого типа флэш-памяти заключается в способности наиболее точно осуществлять процесс чтения и записи данных, а также обеспечивать значительную продолжительность этих циклов. Предполагается, что подтвержденный жизненный цикл программы чтения/записи будет гарантированно составлять от 90000 до 100000. Такие возможности позволяют запоминающим устройствам, реализованным на основе использования одноуровневых ячеек памяти «SLC», успешно быть задействованными и отлично зарекомендовать себя на корпоративном рынке, во многом благодаря своему длительному сроку службы, точности и общей производительности. Применение данных устройств для домашних компьютеров с таким типом «NAND» памяти минимально по причине их высокой стоимости и незначительной емкости хранения.

Неоспоримыми преимуществами можно назвать:

  • Самый длинный срок службы и максимальное количество циклов перезаписи по сравнению с любым другим типом флэш-памяти.
  • Более надежная защита операций чтения/записи от реальных помех и образования сбойных ячеек.
  • Способна полноценно функционировать в существенно более широком температурном диапазоне.

Также необходимо выделить отдельные недостатки:

  • Самый дорогой тип «NAND» флэш-памяти из всех представленных видов на рынке.
  • Часто накопители с основным источником памяти «SLC» ограничены только небольшими доступными объемами.

В основном, такие твердотельные устройства рекомендуются для промышленного использования и применения в отраслях с внушительными рабочими нагрузками, требующих огромного количества циклов чтения/записи. Ярким примером обоснованного использования может служить установка устройств с одноуровневой памятью «SLC» в серверах.

Корпоративная многоуровневая ячейка «eMLC»

Память на основе многобитовых ячеек «eMLC» представляет собой разновидность флэш-памяти базовой многоуровневой ячейки «MLC» с той лишь разницей, что она оптимизирована для непосредственного применения в корпоративном секторе, имеет более высокую производительность и долговечность, а также обеспечивает более стабильное функционирование процессов чтения/записи из ячеек памяти. Гарантированное заявленное количество жизненных циклов чтения/записи данных составит от 20000 до 30000. Вариант памяти с ячейками «eMLC» предоставляет более дешевую альтернативу запоминающим устройствам, исполненным с применением одноуровневых ячеек «SLC», но при этом сохраняет отдельные преимущества «SLC» и обеспечивает приемлемое достаточное количество циклов перезаписи.

К положительным свойствам данного вида ячейки можно отнести:

  • Более дешевая альтернатива корпоративных твердотельных накопителей «SSD» в сравнении с устройствами на базе памяти с одноуровневыми ячейками «SLC».
  • Имеет лучшую производительность, помехоустойчивость, защиту от ошибок и выносливость по сравнению со стандартными ячейками «MLC».

Из отрицательных свойств ячейки «eMLC» необходимо отметить:

  • Не соответствует уровню производительности и гарантированному подтвержденному сроку эксплуатации хранилищ данных «SSD», использующих флэш-память «NAND» с однобитовыми ячейками «SLC».

Рекомендации по использованию аналогичны представленным в предыдущем разделе для твердотельных накопителей «SSD» с памятью, состоящей из одноуровневых ячеек «SLC», например, корпоративное, промышленное и серверное применение, а также процессы с повышенной рабочей нагрузкой, содержащие большое количество циклов перезаписи данных.

Многоуровневая ячейка «MLC»

Многобитовая ячейка «MLC», как следует из названия, хранит несколько бит данных в одной ячейке. Обычно под сокращением «MLC» принимают память с четырьмя уровнями заряда, что позволяет располагать в каждой ячейке по два бита. Большим преимуществом такой организации памяти является более низкая стоимость производства и на порядок большая емкость конечного хранилища данных, по сравнению с производством и внутренним объемом флэш-памяти на основе ячеек формата «SLC». Значительно меньшие затраты на изготовление запоминающего устройства «SSD» несомненно отражаются на его цене в сторону уменьшения, чем серьезно повышают привлекательность для потребителей, и по этой причине флэш-память «MLC» очень популярна среди многих компаний-производителей. Заявленные циклы перезаписи многобитовой ячейки «MLC» варьируются в пределах 10000 на ячейку, что задает предпочтение использовать флэш-память «MLC» для потребительских твердотельных накопителей.

Выделяются следующие достоинства флэш-памяти с многобитовыми ячейками «MLC»:

  • Более низкие производственные затраты и, как следствие, значительно меньшая стоимость накопителей «SSD» для конечного пользователя.
  • Гораздо более надежная память по сравнению с вариантом «TLC».

Их слабых мест стоит отметить:

  • Уровень долговечности и надежности в разы уступает показателям одноуровневых ячеек «SLC» или корпоративным твердотельным накопителям на их основе.
  • Более высокое время доступа и достаточно низкий ресурс в сравнении с «SLC».

Флэш-память «NAND», содержащая многоуровневые ячейки «MLC», обладает прекрасными показателями и превосходно подходит для повседневного потребительского использования и игрового применения.

Трехуровневая ячейка «TLC»

Флэш-память, использующая многобитовые ячейки «TLC» с восемью уровнями заряда, каждая из которых содержит по три бита, является самой дешевой формой памяти, применяемой для твердотельных накопителей «SSD». Возможности устройств с памятью «TLC» позволяют их применять только для простого потребительского использования и не способны соответствовать стандартам промышленного и корпоративного секторов. Достоверные жизненные циклы чтения/записи информационных ресурсов значительно меньше остальных, представленных выше, вариантов, и составляют всего лишь от 3000 до 5000 циклов на ячейку.

Особую ценность для конечных потребителей представляет тот факт, что производство «NAND» памяти на базе трехуровневых ячеек «TLC» является наименее затратным, что, в свою очередь, приводит к основательному удешевлению запоминающих устройств формата «SSD».

В тоже время, отрицательным фактором несомненно выделяется масштабно меньшее количество циклов перезаписи даже по сравнению с общеклассовым видом многоуровневых ячеек «MLC».

Запоминающие устройства с флэш-памятью «TLC» можно рекомендовать для обычного повседневного пользовательского применения на устройствах, таких как, планшеты или нетбуки.

Жизненный цикл «SSD»

Как и любые устройства, твердотельный накопитель «SSD» не может работать вечно и имеет конечный срок службы. Как отмечалось выше, жизненный цикл твердотельного накопителя можно напрямую соотнести с ресурсом записи флэш-памяти «NAND», с которой он поставляется. Память, использующая для функционирования одноуровневые ячейки «SLC», например, будет иметь самый большой гарантированный срок эксплуатации, в разы превышающий, при одинаковых условиях применения, память с многоуровневыми ячейками «MLC» или «TLC», но стоимость ее будет слишком дорогой.

Для самой распространенной флэш-памяти «MLC» и «TLC», которая обычно встречается в потребительских твердотельных накопителях, исходя из заявленных циклов перезаписи, возникает вопрос, насколько долго их можно будет гарантированно использовать и какой объем данных они смогут выдержать?

Проведя небольшой сравнительный тестовый анализ некоторых доступных твердотельных накопителей потребительского уровня, большинство из которых были представлены флэш-памятью «NAND» с ячейками «MLC», были получены обнадеживающие многообещающие результаты. Каждое из тестируемых устройств обеспечило запись как минимум 700 терабайт («ТБ») информации, а некоторые из образцов смогли перешагнуть рубеж в один петабайт («ПБ»).

Такой объем данных достаточно велик, и для примера, можно рассмотреть, что собой представляет массив возможной информации в размере одного петабайта на твердотельном накопителе «SSD».

1 петабайт («ПБ») = 1000 терабайт («ТБ») / 1 000 000 гигабайт («ГБ») / 1 000 000 000 («МБ»)

Исходя из соотношения, можно вычислить, что один «ПБ» может вместить:

  • 222 222 фильма «DVD» размером по «4,5 ГБ»;
  • 333,333,333 песни формата «mp3» в усредненном диапазоне величины «3 MB» на песню;
  • 500 000 000 фотографий расширения «JPG» по «2 МБ» на изображение;
  • 15 384 установок игры «Grand Theft Auto V» при затрате «65 ГБ» на установку.

Проанализировав полученные ответы можно смело отбросить сомнения, что хранилище данных «SSD» выйдет из строя за короткий промежуток времени.

Поэтому если пользователи рассматривают запоминающее устройство «SSD» с активными ячейками памяти «MLC» или «TLC» для повседневного применения, например, хранения: музыкальных композиций, фотографий и различных изображений, программного обеспечения, личные документов, или планируют активно использовать для игр и развлечений, то в таком случае они могут быть абсолютно уверенны, что средний гарантийный срок службы накопителя «SSD» составит не менее пяти лет. Такой вид эксплуатации считается легким при сравнении с постоянным интенсивным использованием памяти для чтения/записи корпоративных серверов и компьютеров.

Примечание. Для пользователей, которые беспокоятся о сроке службы своих твердотельных накопителей, применение технологии самоконтроля, анализа и отчетности «S.M.A.R.T.», поможет лучше отслеживать жизненный цикл «SSD» устройств и своевременно обнаруживать возможные неисправности диска.

Корпоративные и потребительские твердотельные накопители

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.

hetmanrecovery.com

Типы памяти ssd - показатель долговечности работы устройства

 

Приветствую всех тех кто задаётся вопросом о покупке твердотельных накопителей. А также тех просто любит копаться в характеристиках разных железяк. Поговорим сегодня про типы памяти ssd дисков.

Хотя это не диски, ну да ладно, всем удобнее их так назвать :). Вообщем поговорим что это, какая лучше, а также немного копнём внутрь. Постараюсь разжёвывать, как этого любят некоторые читатели.

 

Чутка скучной теории

Для начала уясним один момент. В основном все производители ставят на свои ssd накопители — чипы NAND памяти. NAND это не какой-то там маркетинговый ход, как многие думают.

Именно так называются чипы с определённой спецификой, а именно быстрой работой с чтением/записью. Также есть у НАНД плюс в том что она умеет работать с большими объёмами данных. Но есть износ, то есть имеется ограниченное число перезаписей. И этот износ — это ключевой момент.

Есть ещё NOR чипы, их не ставят в ssd. НОР применяется для каких то более важных задач. Например в сетевых технологиях, так как они быстрее общаются с хост-процессором (сетевым). Есть у неё минусы: маленький объём, проблемно перезаписывать. Та же BIOS кстати это NOR. Чип памяти в котором хранится ОС Android на вашем телефоне — это тоже NOR.

Больше не хочу вас грузить. Как там у них транзисторы работают думаю вам не интересно. Просто, чтоб вы знали. «NAND» это такой тип памяти, который предназначен для частой записи и частого стирания.

 

Четыре ипостаси NAND памяти

Итак, для начала нужно понять одну вещь. Внутри чипа есть ячейки, которые вмещают в себя информацию (в виде нулей и единичек). И в зависимости от чипа, каждый из них работает с этими ячейками по своему.

На данный момент, основных видов памяти устанавливаемых в ssd 4 штуки. Эти ячейки очень маленькие, под микроскопом то их фиг разглядишь. Но для хранения информации размер (ячеек) не сильно важен.

 

1. TLC тип микросхем

TLS (Three Level Cell — Уровень с тремя клетками). В этих чипах ячейка имеет три уровня, вмещает в себя 3 бита информации. То есть она как-бы трёхэтажная. Один из самых дешевых типов микросхем, являющийся «ширпотребом». Установка таких чипов появилась в usb flash накопителях и перекочевала в наши современные ссд.

Количество циклов перезаписи каждой ячейки равняется от 500 до 1000.

 

2. MLC тип чипов

Multi Level Cell — переводится как «мультиуровневая ячейка». Тоже самое, что и предыдущий вариант но имеет два уровня. В теории чуть побыстрее работает. Аналогия такая: если вы загружаете мебель на третий этаж, то на лифте вы будете ехать чуть подольше на пару секунд чем на второй. Под вторым этажом имею имею ввиду биты в ячейке MLC. Устройства с такими чипами стоят значительно дороже.

Количество циклов перезаписи равна от 3000 до 5000 на каждую ячейку.

 

3. SLC чипы

Переводится как «одноуровневая ячейка». Тоже самое что и предыдущие два, но этаж один естественно. В теории ещё чуть побыстрее работает (потому что этажей нету), но цена гораздо-гораздо дороже.

Количество циклов перезаписи = около 100 000.

Ставить домой я вам его не советую, очень дорогое удовольствие. В основном применяется для серьёзных машин, серверов и тому подобных.

4. QLC

Тоже самое что и предыдущие, но четыре бита в ячейке. Самый дешевый тип кристаллов. Популярности не ссылкал.

Количество циклов перезаписи каждой ячейки равняется 100-150

Это что касается обычных типов чипов. Недавно появились так называемые «3D NAND». И ещё хочу добавить QLC в чистом виде редко попадаются в продаже. Без приписки 3D. Лучше их вообще не берите, я лично обхожу стороной.

 

Типы памяти ssd трёхмерные или «3D NAND»

Это реально прикольное открытие на самом деле. Тот кто это придумал — человек с пытливым умом :). Эта теже чипы описанные выше, но в них организация выполнена иначе.

В них ячейки наслаиваются друг на друге. Samsung придумали технологию и обозвали её, V-Nand (вертикальное расположение ячеек). Далее уже додумали 3D тип, в них ячейки располагаются цилиндрически. В теории это ускоряет его работу. Итак, что это даёт? Более высокая плотность ячеек — появятся более вместимые диски в будущем.

Пишется как TLC 3D, MLC 3D и т.д. Можете не заморачиваться над этими тонкостями, далее поймёте почему. В принципе рядовому пользователю не сильно важно как там ячейки располагаются. За эти все прибамбасы производители неплохо так требуют доплаты.

 

Что выбрать и какой лучше?

А теперь самое интересное, что же я вам могу посоветовать. Долго рассусоливать не буду. Если вы берёте ssd для дома, для души. То есть для установки на него ОС, то берите TLC обычную и не парьтесь. Если денег не жалко берите MLC или TLC 3D, но ито это через чур.

Важный момент. Обращайте внимание не на сами чипы, а на другой параметр. Это Tbw, писал о нём здесь. Он реально показывает сколько всего вы сможете обработать терабайт данных за весь срок жизни устройства. На Яндекс маркете этот параметр указывается в характеристиках.

Почему не надо парится над чипами? Щас и это объясню со своей колокольни. У меня есть ссд, у него TLC.

TBW у него 70 терабайт, а я израсходовал только 15. Это за 3 года!! Первые пол года он стоял в системе вообще без жесткого диска. Щас я докупил hdd, и использую ссд только под ОС.

Теперь про скорость чипов. Они не сильно то и различаются если честно. Скорость записи чутка меняется из за расположения ячеек. И они меняются на милисекунды и на микросекунды. И не более.

Вы только вдумайтесь, народ сидит на форумах и обсуждает скорость работы чипов которые отличаются долями секунды! Ну будете вы скачивать несколько терабайт, из за медленного чипа, подождёте в общем итоге на 5-10 секунд дольше. Ну и что, это проблема?? Но производители то не дураки, они на этом делают акцент, поднимают стоимость естественно.

 

Итог

Я думаю вы меня поняли. Не парьтесь короче. Если же вы хотите прожить со своим твердотельным диском всю жизнь — то берите SLC :). Но врядли вы будете это делать. За несколько лет меняется скорость не чипов а интерфейсов. Работа контроллеров увеличивается. Если вы хотите попарится в этой теме, то парьтесь над выбором контроллера, а не над типов чипов.

Раньше мы все пользовались usb флешками с подобной памятью и там так не заморачивались почему то. А щас, целую науку изобрели по выбору ССД :)).

На этом мой рассказ окончен. Надеюсь немного я вам вправил мысли в голове про типы памяти ssd.

До свидания!!

 

 

profi-user.ru

MLC или TLC что лучше?

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.

Рекомендуем к просмотру:

h-y-c.ru

Что такое SLC и MLC

Неподготовленному пользователю сложно сходу разобраться во всех аббревиатурах и значениях, даже в тех, которые встречаются достаточно часто при обсуждении SSD. Если вы зашли на эту страницу, то наверняка видели вопросы или даже целые треды споров в сети, в которых фигурировали такие аббревиатуры как SLC, так и MLC, или даже TLC. Что все это значит — узнаете из данного материала.

Итак, полупроводниковые накопители, особенно те, что созданы для настольных компьютеров или ноутбуков, используют микросхемы энергонезависимой NAND-Flash памяти, которая может хранить информацию во время отключения устройства. Сколько бы не было памяти на SSD, микросхемы всегда используют определенную структуру ячеек, которую грубо можно поделить на два вида: одноуровневые ячейки и многоуровневые ячейки.

SLC – это тип памяти, использующий Single Level Cells, то есть, одноуровневую структуру ячеек. Накопители, построенные на типе памяти SLC, стоят намного дороже, и имеют при этом меньший объем. Дело в том, что одноуровневая структура не позволяет записать много информации в пересчете на количество используемых микросхем. Зато данные микросхемы работают быстрее, а контроллеру гораздо проще использовать функции коррекции ошибок, что, в конечном итоге, увеличивает не только скорость работы, но и фактическую надежность накопителя построенного на базе данного типа памяти. Именно поэтому самые дорогие устройства используют SLC тип NAND-Flash памяти, готовый к десяткам тысяч циклов перезаписи.

Представитель SSD с SLC типом памяти. 30 надежных гигабайт по цене 240 гигабайт.

MLC и TLC – это многоуровневые структуры ячеек памяти. Multi-Level Cells (подразумевается двухуровневая структура, с возможностью записи двух бит информации в одну ячейку) и Triple Level Cells, соответственно, тройная структура ячеек. Многоуровневые структуры ячеек памяти имеют очевидное преимущество: на той же микросхеме памяти теперь можно разместить больше информации. Это приводит к тому, что утончение норм производства технологического процесса  позволяет значительно снизить цены за 1 Гб пространства на таких накопителях, а также наращивать суммарный объем SSD.

К сожалению, такой тип памяти гораздо больше подвержен ошибкам, и их отследить труднее, из-за чего, как вы уже поняли, снижается и скорость и надежность. Причем, если ранее говорилось о приблизительно 10 000 циклов перезаписи для MLC, то сейчас уже речь идет скорее о 5000 или даже 3000. Тем не менее, все производители приводят примерные данные продолжительности жизни SSD при определенном количестве перезаписи информации, и как правило, выходит так, что даже при постоянной работе устройства, его запаса прочности хватит лет на 5, а во время типичной работы в домашнем компьютере и того больше.

Основные поломки SSD связанны с работой контроллера, а не микросхем памяти, поэтому, если только вы не собираетесь 10 лет постоянно работать с одним и тем же SSD, который за это время многократно устареет, то можно не беспокоиться на этот счет. Тем более, современные SSD используют свои внутренние ресурсы равномерно. Логика контроллера заставляет выбирать его разные ячейки с меньшим износом, из-за чего маловероятно, что через какое-то относительно небольшое время на нем окажутся сбойные микросхемы памяти. Также стоит помнить, что SSD не любят когда их «забивают под завязку», если вам требуется больше места, лучше приобрести более емкий накопитель, отсутствие на нем свободного места может негативно сказываться на его «здоровье» и в любом случае скажется на скорости работы.

Полезные статьи

Share On

allssd.ru

Разборка SD флеш-карты ☑️ Какой тип памяти: SLC, MLC или TLC?

Допустим в наличии имеется горсть различных флешек (USB, SD, microSD) для переноса и/или хранения информации. И перед тем, как записывать на такую флешку что-то ценное (пароли всякие или ключи электронных подписей), хочется, чтобы информация там хранилась как можно дольше, при том что флешка будет положена полку и пролежит там неизвестно долго. Как известно, ячейка флеш-памяти хранит информацию тем дольше, чем толще (или лучше) диэлектрик плавающего затвора (совершенно неизвестный параметр), чем крупнее ячейка (= чем более старый техпроцесс, какой-нибудь 90-nm, например) и чем меньше уровней-состояний у ячейки (минимум два — SLC).

Допустим, хотим выявить все SLC-флешки, чтобы остальные выбросить на помойку, а на эти поназаписывать что-то мелкое (в силу малой ёмкости старых флешек), но ценное (например, кошельки криптовалют). Как узнать, какой тип памяти (в смысле SLC/MLC/TLC) используется во флешке? На ней ведь не написано…

В случае USB-флешек проблем нет: скачиваем [бесплатную и портабл] утилиту Flash Drive Information Extractor и считываем инфу из контроллера флешки.

Инфа об USB-флешке Silicon Power 8GB

Вот, видим, что TLC — на помойку.

Но эта утилита (и все ей подобные) не умеют проделывать этот же номер с SD и microSD карт. Потому что оные вставляются в USB-кард-ридер, и утилита считывает информационные регистры контроллера этого кард-ридера, а не контроллера флешки.

Что делать? Есть способы:

  1. Существуют ноутбуки, в которых SD-кард-ридер подключён напрямую к шине, а не через USB-переходник.Также и в планшетах, и в смартфонах внешняя microSD карта подключается напрямую, так что информацию о них (содержимое регистров CID и CSD конроллеров карт) можно получить с помощью, например, утилиты DiskInfo PRO.
  2. Можно использовать какой-нибудь микроконтроллер с SPI-интерфейсом на борту. Далее паяльник, программирование этого микроконтроллера на посылку нужных запросов, … Примеры таких реализаций: STM32F4, Atmega328A, Atmega16 и др.
  3. Вскрыть SD-карту и считать маркировку непосредственно с чипа памяти, после чего найти датащит на эту микросхему.
  4. Пройтись по сайтам производителей и почитать, что они сами про свои флешки пишут. Иногда они признаются, что там внутри намутили, особенно в отношении твердотельных накопителей, SSD, [вот, например, списочек: SLC SSD — кто производит и как называются модели] и «industrial» SD и microSD карт.

Последний способ плох тем, что производители пишут на своих сайтах только про последние продукты, которые сейчас производят, а доступа к архивам нет. Да и редко когда про тип ячеек…

Первый и второй способы оказываются вообще негодными: в регистрах CID (Card Identification Data) и CSD (Card Specific Data) контроллеров SD и microSD флешек нет информации об используемом типе памяти. Потому что производители в рамках программы масс-дурилова усиленно скрывают её (равно как и информацию о времени хранения инфы на данной флеш-памяти в отключённом состоянии — Data Retention Time).

Поэтому, попробуем задействовать топор, способ №3. Кстати, народ и microSD вскрывает тоже: Decapsulated microSD.

Для начала разберём ненужный SD-microSD-адаптер:

SD-microSD переходник. Никакой электроники внутри нет

Для этого канцелярским ножом от переключателя Lock проходимся по периметру, расщепляя половинки корпуса. Половинки, оказывается, были склеены пунктирно по периметру (показано красными стрелками), а не защёлкнуты, как задняя крышка мобильного или смартфона. Зелёные стрелки указывают на дополнительные плямбы склейки, но у флешки их быть не должно, т. к. там будет плата.

Теперь берём непонятную карту ёмкостью 16 МБ:

SD карта Canon 16 МБ

Сначала ножиком делаем начальное расщепление, аккуратно, самым кончиком, чтобы не повредить плату внутри:

Вскрытие покажет

Затем, начиная с начальной расселины, расщепляем половинки по периметру заточенной пластиковой [банковской или скидочной] картой:

Взлом банковской флеш карты

Имеем:

Потроха, вид сверху

Тут пунктирная склейка была только у контактов, а так, по большей части, сплошной шов, но на одной половинке все выпуклые перегородки для склейки, а на другой — ямки. Перевернём и перекинем плату на другую половинку корпуса:

Маркировка чипов

И вот искомое: маркировка контроллера (меньший чип) и памяти — Hynix HY27US02881A. Для расшифровки этого нам нужно искать не datasheet, а файл Hynix NAND flash part number decoding, из которого узнаём:
HY — Hynix memory,
27 — NAND flash,
U — 2.7V~3.6V,
S — SLC + Single Die + S/B, …
«А» в конце — 2nd Gen.
Короче, SLC это, что и требовалось доказать.

Сборка

Теперь надо собрать корпус взад. Расщепляем кончик зубочистки, чтобы забрать им мини-каплю ацетона или дихлорэтана и проливаем этим растворителем в местах отрыва по периметру на той половинке, где желобки:

Восстановление корпуса SD-карты

Вставляем плату и пимпу переключателя Lock, накрываем второй половинкой и придавливаем чем-нибудь плоским и тяжёлым, например, смартфоном. Через 10 минут склеится намертво.

5 / 5 ( 14 голосов )

almois.ru


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.