Ssd-disker med tlc vs mlc-minner

Den store flash- minnebommen skjedde mellom 2004 og 2005, da en kombinasjon av to faktorer fikk prisene per megabyte til å falle raskt. Der smarttelefon- og SSD-disker begynte å merke en reduksjon, men bare tidens gang har gjort at vi har mer attraktive priser, selv om det i det siste ser ut til at de ikke er på grunn av arbeidet og at de hever prisene igjen. Vil du vite forskjellen mellom TLC og MLC-minner? Vi forklarer alt du trenger å vite!

Innholdsindeks

SSD-stasjoner med TLC vs MLC-minner

Den første var den brutale økningen i produksjon og konkurranse blant produsenter, som har presset prisene ned. I tillegg til giganter som Samsung og Toshiba, har til og med Intel og AMD investert store mengder penger i produksjonen av flashminne.

Det andre var introduksjonen av MLC (Multi-Level Cell) -teknologi, der hver celle fortsatte å lagre to biter i stedet for bare en. Dette var mulig takket være bruk av mellomspenninger. MLC-teknologi er implementert mer eller mindre samtidig av forskjellige produsenter, og har redusert kostnadene per megabyte med halvparten, men i stedet har det resultert i flash-minnebrikker med lavere ytelse og forringelse raskere..

I dag er MLC-brikker de som brukes i de aller fleste USB-pinner, minnekort og SSD-er. Tradisjonelle brikker, som lagrer en bit per celle, ble kalt “SLC” (Single-Level Cell), og er produsert med sikte på å betjene markedet for solid ytelsesdrev med høy ytelse (spesielt modeller beregnet på servermarked). Selv om de er mye dyrere, tilbyr de bedre ytelse og er mer holdbare.

På det andre ytterpunktet har vi enheter utstyrt med TLC-brikker, som lagrer tre biter per celle, i stedet for to lignende MLC-er, og reduserer derfor produksjonskostnadene per gigabyte med mer enn 33%. På den annen side resulterer bruken av mer mellomspenning i brikker som brytes ned raskere enn MLC-er.

Forskjeller mellom MLC og TLC

I sannhet er det ingen fysiske forskjeller mellom cellene på en MLC og TLC-brikke. I begge tilfeller er produksjonsteknikken nesten den samme, men det er forskjeller i dem… men også måten brikken er programmert på. Det som gjør MLC- og TLC-brikker billigere enn SLC-er, er en enkel aritmetisk sak: En 16 gigabyte NAND-brikke kan gi opphav til en 16 gigabyte SLC-brikke, en 32 gigabyte MLC-brikke eller en TLC-brikke av 48 gigabyte.

Forutsatt at den totale kostnaden for brikken er $ 24, ville vi ha en kostnad per gigabyte på $ 0, 75 på MLC og bare $ 0, 50 på FTA. Hvis du er en produsent som er interessert i å selge SSD-er med stor kapasitet til en lav pris, vil det være åpenbart hvilke av de to alternativene som vil være mer attraktive for deg.

Det store problemet er ikke bare holdbarhet, men også ytelsen til sjetongene selv, som avtar med bruk av flere biter. En leseoperasjon som tar 50 µs på en MLC-brikke vil ta 100 µs eller mer på en TLC-brikke.

Samtidig tar en skriveoperasjon som tar 900 µs eller mer på en MLC-brikke mer enn 2000 µs på TLC, noe som resulterer i dråper proporsjonale med lese- og skrivehastigheten til stasjonene.

VI ANBEFALER DEG NAND minnetyper i SSD: SLC, MLC, TLC og QLC

Det største problemet er imidlertid holdbarhet. MLC-brikkers levetid er bare 10 000 sykluser i 50nm, mens i TLC-brikker er levetiden 2500 operasjoner i 50nm.

Selv med bruk av sektorer og andre teknikker som brukes av nåværende drivere for å forlenge levetiden til stasjoner, vil en 128 GB SSD basert på 25nm TLC-brikker bare ha 96 TB innspillinger gjennom hele levetiden, og begrense dens bruk veldig mye. Til sammenligning vil en 128 GB disk basert på 34nm MLC-brikker ha 640 TB på disken.

En MLC-disk vil ha en relativt lav levetid, men fremdeles akseptabel hvis vi vurderer de store fordelene som flashminnet gir på andre områder. TLC-stasjonen ville imidlertid ha begrenset bruk og i mange brukssituasjoner kan de bli tømt etter flere år. Jeg mener, de er ikke dårlige, ok? Men de er av dårligere kvalitet.

En SSD med TLC-minne er helt egnet for en vanlig bruker. Men en MLC har høyere kvalitet, og de er til stede i produsentenes topp av sortiment.

Mange produsenter har kunnet kompensere for dette fallet i ytelse og pålitelighet for flashminne med bedre drivere og bruk av en høyere prosentandel av SSD, men det negerer ikke det sentrale spørsmålet om at produsenter produserer dårligere flashminner. med hver nye generasjon, og gjør bare fremgang i forhold til kostnader.

Multi-Level Cell (MLC)

MLC er standarden som brukes av de fleste solid state-stasjoner i dag. Forkortelsen står for Multi-Level Cell, og brukes til å beskrive NAND flash-minner som har muligheten til å lagre 2 biter med data per celle.

TLC er en utvikling av denne teknologien, og gjør det mulig å lagre 3 biter med data per celle, mens Single-Level Cell (SLC) bare lagrer en bit data for hver celle. Hver og en har fordeler og ulemper, som vi vil se neste gang.

MLC-typen er ganske vanlig i dag, og består av en prosess som bruker differensierte spenninger for å lage en minnecelle til å lagre to biter (i teorien er det mulig å få den til å lagre mer) i stedet for bare en, som i SLC.

Takket være MLC-teknologi har kostnadene for flash-lagringsenheter sunket, til og med økt tilbudet på produkter som USB-pinner og smarttelefoner til rimeligere priser.

Trippelnivåcelle (TLC)

Navnet indikerer det: TLC-typen lagrer tre biter per celle, derfor øker volumet av data som kan lagres i enheten betraktelig. Det er den nyeste standarden vi har på markedet.

VI ANBEFALER DEG Corsair Dominator Platinum Special Edition og Hevn LED

Imidlertid er ytelsen også lavere sammenlignet med MLC-teknologi. Vi får tross alt åtte mulige verdier med tre biter, og det er grunnen til at det er flere spenningsforhold: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 og 111.

Her er den største fordelen økningen i lagringsplass, siden TLC-minner vanligvis er tregere enn MLC-brikker, som igjen har mindre ytelse enn SLC-teknologi.

Ikke desto mindre er TLC- og MLC-minner raskere enn harddisker, og det er derfor bruken er mulig i de fleste applikasjoner: i mange situasjoner kompenserer det ikke å ha en ganske rask SSD, men den gir ikke kapasitet på nok lagring.

Hva er fordeler og ulemper?

Den store fordelen med solid state-stasjoner med TLC-teknologi er i den laveste prisen. Dette fordi stasjonene med teknologien er tettere, og lagrer mer data med samme mengde plass. Med andre ord ender de med en høyere kostnadseffektivitet. Men dette, som alt i livet, kommer til en pris.

Solid state-stasjoner med TLC- teknologi ender opp med å ikke være like raske eller like holdbare som MLC-modeller. Derfor er de ikke indikert for profesjonell bruk.

Faktisk er TLC solid state-stasjoner bedre egnet for hjemmebrukere. For denne typen brukere er det ingen merkbar ytelsesforskjell, i alle fall i de aller fleste tilfeller.

Hvor mange opptakssykluser støtter du uten å miste evnen til å lagre data?

Det er tydelig at antall skrivesykluser som støttes av en celle, påvirker dens levetid. Men heldigvis er det ikke den eneste faktoren. Det er to andre av stor betydning: frekvensen som verdien i cellen modifiseres med (frekvensen den leses med har ingen innflytelse på levetiden) og kapasiteten til masselagringsenheten (i vårt tilfelle, fra SSD eller solid state-enheten) der den er installert.

Viktigheten av frekvensen av opptaksoperasjoner er åpenbar: hyppigheten av skriveoperasjoner i en celle som støtter ti tusen skrivesykluser for en lite brukt enhet, eller som lagrer statiske data, er liten. Denne cellen vil derfor vare mye lenger enn den andre, installert i en stasjon som brukes til å lagre dynamiske data hvis verdier ofte endres og må skrives om til enhver tid.

Like viktig som minnebanken der dataene er lagret på en SSD, er kontrolleren som finnes i den, som fungerer som et grensesnitt mellom SSD-disken og datamaskinen. Dette er kontrolleren som bestemmer i hvilke celler dataene skal lagres.

VI ANBEFALER DEG Produksjonen av DRAM-minner vil fortsatt være svært begrenset i 2018

I løpet av de siste årene der SSD-er har spredd seg, er algoritmene som bestemmer hva disse cellene skal være perfeksjonert. Nyere kontrollører prøver å distribuere leseoperasjonene til cellene som er tilgjengelige på SSD-ene så homogent som mulig, og hindre at noen celler får mye mer skriveoperasjoner enn andre.

I de tidlige dagene med bruk av SSD-er, var stasjonene relativt små i kapasitet. 1TB-stasjoner er lett tilgjengelige i dag. Vel, hvis det totale antall celler som skriveoperasjoner kan distribueres i, økes kraftig, reduseres frekvensen som hver celle overskrives direkte i forhold til denne økningen.

Derav viktigheten av SSDs kapasitet med hensyn til dens levetid. Men fremdeles har MLC-baserte enheter en mye kortere levetid enn SLC-baserte enheter.

En annen viktig forskjell er hastigheten som skriveoperasjoner utføres med. Selv om denne gangen forstyrrer ikke leseoperasjonene. For å måle en spenning er det tross alt nok å påføre en sensor til punktene der det er forskjell i elektrisk potensial. Men når det gjelder skriving er tingen annerledes.

Denne typen minneceller kan, som det kan sees, lagre åtte forskjellige verdier (000 ₂ = 010 til 1112 = 710). Den enkle observasjonen er tilstrekkelig for å vise at å "skrive" en verdi (justere spenningsnivået) er mye mer komplisert (og derfor tregere) når antall mulige verdier øker. Og ved å øke spenningsområdet øker energiforbruket.

Temperaturproblem

Inntil nylig spredte minnemoduler varmen, men dette var aldri noe problem. Når det gjelder flash-minne på flere nivåer, er det imidlertid annerledes.

Tross alt opererer de med høye frekvenser og bruker relativt høye spenninger, to viktige faktorer når det kommer til varmespredning, og derfor økt brikketemperatur.

Dette er spesielt delikat når det gjelder MLC-minner, der antall terskler for interne spenninger som identifiserer den lagrede verdien er større.

Dette fordi for høye temperaturer kan forstyrre disse terskelverdiene, noe som endrer den lagrede verdien og fullstendig kompromitterer påliteligheten til minnet.

VI ANBEFALER DEG Samsung viser sine 256 GB RDIMM-minner

Resultatet er at det absolutt ikke er tilrådelig at basene i denne typen minne holdes ved veldig høye driftstemperaturer. Av denne grunn har noen enheter (for eksempel noen Samsung SSD-er) temperatursensorer som ganske enkelt bremser skrivene (avlesningene har som alltid liten effekt på varmespredning) i tilfeller der temperaturen over 70 grader celsius og går først tilbake til normal drift når bankene kjøler seg til under denne grenseverdien.

Enkeltnivåminner (SLC) er mye mer tolerante overfor høye temperaturer. Dette fordi fordi det bare kan ta en av to tilstander, er toleransen mye større enn temperaturen som endrer spenningsterskelen litt, slik at den lagrede verdien ikke endres.

Enkeltcelle SSD-er, dyrere, men tåler høyere temperaturer, blir således klassifisert som "industrielle", mens MLC-er, som må operere i et lavere temperaturområde, klassifiseres som "kommersielle".

Anbefalt SSD

Corsair Force MP500 - Solid State Drive, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gener. 3 x4 NVMe-SSD, Leshastighet opp til 2.300 MB / s CORSAIR NVMe M.2 SSD-stasjoner muliggjør ytelsesnivå i ett format Kompakt Corsair Force Series LE - 480 GB Solid State Drive (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) Med skrivehastighet på 530 MB / s og lesehastighet på 560 MB / s; 480 lagringskapasitet og 6 Gbit / s GB Corsair Neutron Xti dataoverføringshastighet - 240 GB solid harddisk (Seriell ATA III, MLC, 0-70 C, 2, 5 ", -40-85 C), farge svart y Rød jevn ytelse og svært høye vedvarende overføringshastigheter Samsung 850 EVO - solid harddisk (250 GB, Seriell ATA III, 540 MB / s, 2, 5 "), svart 250 GB SSD lagringskapasitet; Sekventiell lesehastighet på opptil 540 MB / s og skrivehastighet på opptil 520 MB / s 63, 26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - 500 GB solid harddisk (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256-bits, 0 - 70 C) SSD-lagringskapasitet på 500 GB; Samsung V-NAND-minner, NVMe-grensesnitt og Polaris-kontroller 183, 86 EUR

konklusjon

MLC har en lengre levetid enn TLC, fordi det er lettere å skille de 4 mulige spenningstilstandene enn de 8 som har mindre feilmargin. Dette er også grunnen til at en TLC SSD er billigere, og vi finner den i SSD-er med lav og middels rekkevidde.

Vi vet nå at MLC-minnebaserte SSD-er er dyrere enn TLC-er, tåler lavere datatetthet, er raskere og tåler høyere temperaturer, med en lengre levetid og bruker mindre strøm. Hva synes du om alt? Du forteller oss allerede om inntrykkene dine, etter å ha lest artikkelen!