Τι είναι SLC, MLC, και TLC NAND FLASH

Όποιος δοκιμάσει κάποιον θα βεβαιώσει ότι οι SSDs είναι σίγουρα τέλειοι! Με ταχύτερους χρόνους φόρτωσης για τις αγαπημένες σας εφαρμογές, υψηλότερη συνολική απόδοση και μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς σκληρούς δίσκους περιστροφής, δεν είναι περίεργο ότι αναδύονται σε κάθε νέα συσκευή που χτυπά στην αγορά.

Αλλά τι κάνει κάποιες μονάδες SSD ακριβότερες από άλλες; Όπως τα αγωνιστικά αυτοκίνητα, είναι όλα σχετικά με το τι είναι κάτω από την κουκούλα.

Η ανατομία ενός SSD

MyDigitalSSD BP4e mSATA SSD με δύο ενσωματωμένα μνήμη flash NAND μνήμης. Το τσιπ ελεγκτή σχεδιάστηκε από την PHISON

• Α. Flash NAND: Το μέρος όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα σας, σε μπλοκ μη μεταβλητών (δεν απαιτεί ισχύ για τη διατήρηση δεδομένων).

• Β. Μνήμη DDR: Μικρή ποσότητα πτητικής μνήμης (απαιτεί ισχύ για τη διατήρηση δεδομένων) που χρησιμοποιείται για την προσωρινή αποθήκευση πληροφοριών για μελλοντική πρόσβαση. Δεν διατίθεται σε όλα τα SSD.

• C. Ελεγκτής: Λειτουργεί ως ο κύριος σύνδεσμος μεταξύ του φλας NAND και του υπολογιστή σας. Ο ελεγκτής περιέχει επίσης το υλικολογισμικό που βοηθά στη διαχείριση του SSD σας.

Τι είναι το NAND Flash;

Η μνήμη flash NAND έχει δημιουργηθεί από πολλά κελιά που συγκρατούν τα bits και αυτά τα bits είτε ενεργοποιούνται είτε απενεργοποιούνται μέσω μιας ηλεκτρικής φόρτισης. Ο τρόπος με τον οποίο οργανώνονται αυτά τα στοιχεία ενεργοποίησης / απενεργοποίησης αντιπροσωπεύει τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στο SSD. Ο αριθμός των δυαδικών ψηφίων σε αυτά τα κελιά καθορίζει επίσης την ονομασία του φλας, για παράδειγμα το φλας μονάδας επιπέδου κυψέλης (SLC) περιέχει ένα μόνο bit σε κάθε κελί.

Ο λόγος για τον οποίο η SLC είναι διαθέσιμη μόνο σε χαμηλότερες χωρητικότητες είναι κάτω από το φυσικό ακίνητο που το NAND flash καταλαμβάνει στο Συμβούλιο τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB). Μην ξεχνάτε ότι η πλακέτα του κυκλώματος πρέπει να έχει ενσωματωμένο τον ελεγκτή, τη μνήμη DDR και το φλας σε κανονικές διαστάσεις ώστε να ταιριάζει μέσα στον υπολογιστή σας. Το MLC διπλασιάζει την ποσότητα των δυαδικών ψηφίων ανά κύτταρο, ενώ η TLC τριπλασιάζεται και αυτό ανοίγει για SSD με μεγαλύτερη χωρητικότητα.

Υπάρχουν ιδιαίτεροι λόγοι για τους οποίους οι κατασκευαστές κατασκευάζουν μνήμη flash με ένα μόνο bit ανά κελί, όπως το SLC. Το SLC έχει το πλεονέκτημα ότι είναι το πιο γρήγορο, πιο ανθεκτικό, αλλά έχει τα μειονεκτήματα της ακρίβειας και δεν είναι διαθέσιμο σε υψηλότερη χωρητικότητα αποθήκευσης gigabyte. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η SLC προτιμάται για τη χρήση βαρέων επιχειρήσεων.

Το MLC και η TLC αναβοσβήνουν σε σύγκριση με το SLC, είναι φτηνότερο να παράγονται, διατίθενται σε υψηλότερες χωρητικότητες αποθήκευσης, αλλά στο εμπόριο σχετικά μικρότερων περιόδων ζωής και βραδύτερων ταχυτήτων ανάγνωσης / εγγραφής. MLC και TLC προτιμώνται για την καθημερινή χρήση των υπολογιστών των καταναλωτών.

Η κατανόηση των δικών σας αναγκών για υπολογιστές και τα βασικά φλας NAND όχι μόνο θα σας βοηθήσει να επιλέξετε το σωστό SSD, αλλά επίσης θα σας βοηθήσει να καταλάβετε παράγοντες όπως η τιμή πίσω από το προϊόν.

SLC (κυψέλη μονού επιπέδου)

Το φλας κυψέλης μονού επιπέδου αποκαλείται έτσι ώστε να είναι ένα μόνο bit που μπορεί να είναι είτε ενεργοποιημένο είτε απενεργοποιημένο όταν φορτίζεται. Αυτός ο τύπος φλας έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πιο ακριβής κατά την ανάγνωση και την εγγραφή δεδομένων και έχει επίσης το πλεονέκτημα να διαρκέσει τους μεγαλύτερους χρόνους ανάγνωσης και εγγραφής δεδομένων. Ο κύκλος ζωής του προγράμματος ανάγνωσης / εγγραφής αναμένεται να κυμαίνεται μεταξύ 90.000 και 100.000. Αυτός ο τύπος φλας έχει γίνει εξαιρετικά καλά στην αγορά των επιχειρήσεων λόγω της διάρκειας ζωής, της ακρίβειας και της συνολικής απόδοσης. Δεν θα δείτε πάρα πολλούς οικιακούς υπολογιστές με αυτό το είδος NAND λόγω του υψηλού κόστους και των χαμηλών ικανοτήτων αποθήκευσης.

Πλεονεκτήματα:

• Έχει το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ζωής και κύκλους φόρτισης σε οποιοδήποτε άλλο τύπο φλας.

• Πιο αξιόπιστο μικρότερο δωμάτιο για σφάλμα ανάγνωσης / εγγραφής.

• Μπορεί να λειτουργεί σε ευρύτερο εύρος θερμοκρασιών.

Μειονεκτήματα:

• Ο πιο ακριβός τύπος φλας NAND στην αγορά.

• Συχνά διατίθενται μόνο σε μικρότερες χωρητικότητες.

Συνιστάται για:

• Βιομηχανική χρήση και φορτία εργασίας που απαιτούν μεγάλους κύκλους ανάγνωσης / εγγραφής, όπως διακομιστές.

eMLC (Επιχείρηση πολλαπλών επιπέδων)

Το eMLC είναι flash MLC, αλλά βελτιστοποιείται για τον επιχειρηματικό τομέα και έχει καλύτερες επιδόσεις και αντοχή. Οι κύκλοι ζωής ανάγνωσης / ανάγνωσης δεδομένων αναμένονται μεταξύ 20.000 και 30.000. Το eMLC παρέχει εναλλακτική λύση χαμηλότερου κόστους από την SLC, διατηρώντας όμως μερικά από τα πλεονεκτήματα της SLC.

Πλεονεκτήματα:

• Φθηνότερη εναλλακτική λύση από την SLC για μια επιχείρηση SSD.

• Έχει καλύτερη απόδοση και αντοχή σε σχέση με το πρότυπο MLC.

Μειονεκτήματα:

• Δεν ταιριάζει με SSD SSD NAND flash SLC στην απόδοση.

Συνιστάται για:

• Βιομηχανική χρήση και φορτία εργασίας που απαιτούν μεγάλους κύκλους ανάγνωσης / εγγραφής, όπως διακομιστές.

MLC (κελιού πολλαπλών επιπέδων)

Το MLC flash καθώς το όνομά του υποδηλώνει ότι αποθηκεύει πολλαπλά κομμάτια δεδομένων σε ένα κελί. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτού είναι το χαμηλότερο κόστος κατασκευής σε σχέση με την κατασκευή φλας SLC. Το χαμηλότερο κόστος στην παραγωγή φλας μεταδίδεται γενικά σε εσάς ως καταναλωτής και για το λόγο αυτό είναι πολύ δημοφιλές μεταξύ πολλών εμπορικών σημάτων. Το MLC flash προτιμάται για τα SSD καταναλωτών λόγω του χαμηλότερου κόστους αλλά η διάρκεια ζωής ανάγνωσης / εγγραφής δεδομένων είναι μικρότερη σε σύγκριση με SLC σε περίπου 10.000 ανά κύτταρο.

Πλεονεκτήματα:

• Το χαμηλότερο κόστος παραγωγής μεταφέρεται σε εσάς τον καταναλωτή.

• Είναι πιο αξιόπιστο από το flash TLC.

Μειονεκτήματα:

• Δεν είναι τόσο ανθεκτικό και αξιόπιστο όσο οι SSD SLC ή Enterprise.

Συνιστάται για:

• Καθημερινή χρήση καταναλωτών, gamers και ενθουσιώδεις.

TLC (κύτταρο τριπλού επιπέδου)

Αποθηκεύοντας 3 bits ανά κελί, η TLC flash είναι η φθηνότερη μορφή flash για κατασκευή. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτού του τύπου φλας είναι ότι είναι κατάλληλο μόνο για τη χρήση των καταναλωτών και δεν θα είναι σε θέση να ανταποκριθεί στα πρότυπα για βιομηχανική χρήση. Οι κύκλοι ζωής ανάγνωσης / εγγραφής είναι σημαντικά μικρότεροι σε 3.000 έως 5.000 κύκλους ανά κύτταρο.

Πλεονεκτήματα:

• Οι φθηνότερες κατασκευές που με τη σειρά τους οδηγούν σε φθηνότερες στην αγορά SSD.

Μειονεκτήματα:

• Τα κύτταρα θα επιβιώσουν σημαντικά λιγότερους κύκλους ανάγνωσης / εγγραφής σε σύγκριση με το MLC NAND. Αυτό σημαίνει ότι το TLC flash είναι καλό για καταναλωτική χρήση μόνο.

Συνιστάται για:

• Καθημερινή χρήση από τον καταναλωτή, μηχανήματα ιστού / ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, netbooks και tablet.

Ο κύκλος ζωής SSD

Όπως όλα τα καλά πράγματα, ένα SSD δεν διαρκεί για πάντα. Όπως σημειώθηκε παραπάνω, ο κύκλος ζωής ενός SSD μπορεί να αποδοθεί άμεσα στο φλας NAND που συνοδεύει. Το SLC flash, για παράδειγμα, θα διαρκέσει περισσότερο από το MLC ή το TLC flash, αλλά που έρχεται σε μια έντονη τιμή.

Με το MLC και το TLC flash που χρησιμοποιούνται συνήθως / βρίσκονται σε καταναλωτικά SSD, το πραγματικό ερώτημα είναι πόσο καιρό θα διαρκέσουν;

Το TechReport.com έχει δοκιμάσει διάφορα διαθέσιμα SSD για καταναλωτικά προϊόντα, τα περισσότερα από τα οποία ήταν MLC NAND με ένα TLC NAND και τα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα. Όλες οι συσκευές που δοκιμάστηκαν διήρκεσαν τουλάχιστον 700 terabytes (TB) που γράφει πριν αποτύχουν, και ένα ζευγάρι έστω και ώθησε περάσει ένα petabyte (PB).

Αυτά είναι πολλά δεδομένα, αλλά ας το θέσουμε σε προοπτική γράφοντας 1 PB σε ένα SSD.

Κοιτάζοντας αυτούς τους αριθμούς θα πρέπει πραγματικά να θέσει για να ξεκουραστούν τυχόν αμφιβολίες για SSD σας αποτυγχάνει σε οποιοδήποτε σύντομο χρονικό διάστημα.

Αν σκέφτεστε ένα SSD MLC ή TLC για καθημερινή χρήση από τον καταναλωτή όπως? την αποθήκευση μουσικής, φωτογραφιών, λογισμικού, προσωπικών εγγράφων ή παιχνιδιών τότε θα πρέπει να είστε βέβαιοι ότι η SSD σας θα διαρκέσει αρκετά χρόνια. Αυτό το είδος χρήσης θεωρείται ελαφρύ σε σύγκριση με τη συνεχιζόμενη βαριά χρήση ανάγνωσης / εγγραφής επιχειρησιακών διακομιστών και υπολογιστών όπως περιγράφεται στην επόμενη ενότητα παρακάτω.

Σημείωση: Για όσους ανησυχούν για τη διάρκεια ζωής του SSD, τα χαρακτηριστικά γνωρίσματά τους, όπως η Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology ή το SMART για συντομία, μπορούν να σας βοηθήσουν να παρακολουθείτε καλύτερα τη μακροζωία του SSD σας.

Δίκτυα SSD για επιχειρήσεις και καταναλωτές

Η διαφορά και οι απαιτήσεις που αναμένονται από τις μονάδες SSD της εταιρίας τους καθιστούν έναν παγκόσμιο κομμάτι από τις SSD των καταναλωτών. Τα SSD για επιχειρήσεις είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε να ανταποκρίνονται σε υψηλότερα πρότυπα και να αποδίδουν σταθερά σε υπηρεσίες υψηλής τεχνολογίας, στρατιωτικές, επιστήμες και οποιεσδήποτε περιοχές που απαιτούν μεγάλο όγκο δεδομένων ανάγνωσης και γραφής.

Οι διακομιστές βάσεων δεδομένων είναι ένα παράδειγμα όπου μπορείτε να δείτε ένα SSD επιχειρήσεων, αυτοί οι διακομιστές είναι 24/7 και περιλαμβάνει: μεγαλύτερο κύκλο ζωής ανάγνωσης / εγγραφής, ταχύτερες ταχύτητες ανάγνωσης / εγγραφής, αυξημένη αξιοπιστία και ανθεκτικότητα σε σκληρά περιβάλλοντα.

Τα SSD για τους καταναλωτές είναι λιγότερο δαπανηρά και απογυμνώνονται εκδόσεις των SSD επιχειρήσεων. Αυτό μπορεί να ακούγεται σαν να λείπεις σε ορισμένα χαρακτηριστικά, αλλά τα οφέλη από ένα φθηνότερο προϊόν με μεγαλύτερη χωρητικότητα αποθήκευσης αξίζει τον κόπο. Εκτός από τις κατασκευές, αυξάνεται πάντα η απόδοση των SSD ενώ μειώνεται η τιμή.

Συμπερασματικά

Σε αυτό το σημείο, ίσως έχετε μια καλή ιδέα σχετικά με τη διαφορά μεταξύ SLC, MLC, και TLC NAND flash. Τα βασικά που συζητήσαμε εδώ, με μια εικόνα για το γιατί κάποια κοστίζουν περισσότερο από άλλα, θα πρέπει να ξεκαθαρίσουν κάθε σύγχυση ως προς το είδος του flash που ταιριάζει καλύτερα στις ανάγκες σας.

Το σημαντικό πράγμα που πρέπει να αφαιρέσετε από αυτόν τον οδηγό είναι ότι τα σύγχρονα SSD κατασκευάζονται για να διαρκέσουν ένα σημαντικό χρονικό διάστημα. Ενώ ο κύκλος ζωής τους θα πρέπει να ληφθεί υπόψη, δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να σας εμποδίσει να αγοράσετε ταχύτερη και αποδοτικότερη αποθήκευση.