Ssd ดิสก์ที่มี tlc vs mlc memory

ความทรงจำที่ เพิ่ม ขึ้น อย่างรวดเร็วของ หน่วยความจำแฟลชระหว่างปี 2004 และ 2005 เมื่อการรวมกันของสองปัจจัยทำให้ราคาต่อเมกะไบต์ลดลงอย่างรวดเร็ว ที่ดิสก์สมาร์ทโฟนและ SSD เริ่มสังเกตเห็นการลดลง แต่มีเพียงช่วงเวลาที่ทำให้เรามีราคาที่น่าสนใจมากขึ้นแม้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ดูเหมือนว่าพวกเขาจะไม่ได้เกิดจากการทำงานและพวกเขาขึ้นราคาอีกครั้ง คุณต้องการทราบความแตกต่างระหว่างความทรงจำ TLC กับ MLC หรือไม่? เราอธิบายทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้!

ดัชนีเนื้อหา

ไดรฟ์ SSD ที่มีหน่วยความจำ TLC กับ MLC

อย่างแรกคือการเพิ่มขึ้นอย่างรุนแรงของการผลิตและการแข่งขันระหว่างผู้ผลิตซึ่งทำให้ราคาลดลง นอกจากยักษ์ใหญ่อย่าง Samsung และ Toshiba แล้ว แม้แต่ Intel และ AMD ก็ยังลงทุนเงินจำนวนมากในการผลิตหน่วยความจำแฟลช

อย่างที่สองคือการนำเทคโนโลยี MLC (Multi-Level Cell) มาใช้ ซึ่งแต่ละเซลล์จะทำการเก็บสองบิตแทนที่จะเป็นเพียงหนึ่งเดียว นี่เป็นไปได้ด้วยการใช้แรงดันไฟฟ้าระดับกลาง เทคโนโลยี MLC ได้รับการปรับใช้พร้อมกันโดยผู้ผลิตหลายรายพร้อมกันและลดต้นทุนต่อเมกะไบต์ลงครึ่งหนึ่ง แต่ส่งผลให้ชิปหน่วยความจำแฟลชมีประสิทธิภาพลดลงและลดความเร็วลง.

วันนี้ ชิป MLC เป็น ชิป ที่ใช้ใน USB sticks การ์ดหน่วยความจำและ SSD ส่วนใหญ่ ชิปแบบดั้งเดิมที่เก็บหนึ่งบิตต่อเซลล์เรียกว่า "SLC" (เซลล์ระดับเดียว) และผลิตโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้บริการตลาดสำหรับไดรฟ์โซลิดสเตทประสิทธิภาพสูง (โดยเฉพาะรุ่นที่มีไว้สำหรับ ตลาดเซิร์ฟเวอร์) แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่า แต่ก็มี ประสิทธิภาพที่ดีกว่าและทนทาน กว่า

ที่สุดขั้วอื่น ๆ เรามีหน่วยที่ติดตั้ง ชิป TLC ซึ่งเก็บสามบิตต่อเซลล์แทนที่จะเป็นสอง MLC ดังนั้นจึงลดต้นทุนการ ผลิตต่อกิกะไบต์ได้มากกว่า 33% ในทางตรงกันข้ามการใช้แรงดันไฟฟ้าระดับกลางมากขึ้นส่งผลให้ชิปที่สลายตัวเร็วกว่า MLCs

ความแตกต่างระหว่าง MLC และ TLC

ในความเป็นจริงไม่มีความแตกต่างทางกายภาพระหว่างเซลล์ในชิป MLC และ TLC ในทั้งสองกรณี เทคนิคการผลิตเกือบเหมือนกัน แต่มีความแตกต่างในตัวพวกเขา… แต่ก็เป็นวิธีที่โปรแกรมถูกตั้งโปรแกรม สิ่งที่ทำให้ชิป MLC และ TLC ราคาถูกกว่า SLC นั้นเป็นเรื่องง่ายของเลขคณิต: ชิป NAND 16 กิกะไบต์สามารถก่อให้เกิดชิป SLC 16 กิกะไบต์, ชิป SLC 32 กิกะไบต์หรือชิป TLC ของ 48 กิกะไบต์

สมมติว่าค่าใช้จ่ายทั้งหมดของชิปเท่ากับ $ 24 เราจะมีต้นทุนต่อกิกะไบต์ที่ 0.75 ดอลลาร์ต่อ MLC และเพียง 0.50 ดอลลาร์ใน FTA หากคุณเป็นผู้ผลิตที่สนใจในการขาย SSD ความจุสูงในราคาต่ำมันจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าตัวเลือกใดในสองตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับคุณมากขึ้น

ปัญหาใหญ่ไม่เพียง แต่ความทนทาน แต่ยังรวมถึง ประสิทธิภาพของชิปเอง ซึ่งลดลงเมื่อใช้จำนวนบิตมากขึ้น การดำเนินการอ่านที่ใช้ 50 ons บนชิป MLC จะใช้เวลา 100 ors ขึ้นไปบนชิป TLC

ในเวลาเดียวกันการ ดำเนินการเขียน ที่ใช้เวลา 900 ors ขึ้นไปบนชิป MLC ใช้เวลามากกว่า 2000 ons บน TLC ส่งผลให้สัดส่วนลดลงตามความเร็วในการอ่านและเขียนของไดรฟ์

เราขอแนะนำให้คุณใช้หน่วยความจำประเภท NAND ใน SSD: SLC, MLC, TLC และ QLC

อย่างไรก็ตามปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือ ความทนทาน อายุการใช้งานของชิป MLC เพียง 10, 000 รอบใน 50nm ในขณะที่ชิป TLC อายุขัย คือ 2, 500 การดำเนินงานใน 50nm

แม้จะมีการใช้งานเซกเตอร์และเทคนิคอื่น ๆ ที่ใช้งานโดยไดรเวอร์ปัจจุบันเพื่อยืดอายุการใช้งานของไดรฟ์ แต่ SSD ขนาด 128GB ที่ใช้ชิป 25nm TLC จะมีการบันทึกเพียง 96TB ตลอดอายุการใช้งาน มันใช้มาก สำหรับการเปรียบเทียบดิสก์ 128GB ที่ใช้ชิป 34nm MLC จะมีขนาด 640TB บนดิสก์

ดิสก์ MLC จะมีอายุการใช้งานค่อนข้างต่ำ แต่ก็ยังยอมรับได้หากเราพิจารณาถึงข้อดีที่ยอดเยี่ยมที่หน่วยความจำแฟลชนำเสนอในพื้นที่อื่น อย่างไรก็ตามไดรฟ์ TLC จะมีการ ใช้งาน จำกัด และในสถานการณ์การใช้งานจำนวนมากอาจจะหมดลงหลังจาก หลายปี ฉันหมายความว่าพวกเขาไม่ได้แย่เอาล่ะ? แต่คุณภาพแย่กว่า

SSD ที่มีหน่วยความจำ TLC เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ทั่วไป แต่ MLC นั้นมีคุณภาพสูงกว่าและมีอยู่ในอันดับต้น ๆ ของผู้ผลิต

ผู้ผลิตหลายรายสามารถชดเชยประสิทธิภาพการทำงานของหน่วยความจำแฟลชและความน่าเชื่อถือที่ลดลงนี้ได้ด้วย ไดรเวอร์ที่ดีขึ้น และการใช้งาน SSD ที่สูงขึ้น แต่ไม่ได้คัดค้านคำถามกลางที่ผู้ผลิตแฟลชชิปหน่วยความจำแย่ลง กับคนรุ่นใหม่แต่ละคนมี ความคืบหน้าเกี่ยวกับราคา เท่านั้น

เซลล์หลายระดับ (MLC)

MLC เป็นมาตรฐานที่ใช้โดยโซลิดสเตทไดรฟ์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ตัวย่อย่อมาจาก Multi-Level Cell และใช้เพื่ออธิบายความทรงจำแฟลช NAND ที่มีความสามารถในการเก็บข้อมูล 2 บิตต่อเซลล์

TLC เป็นวิวัฒนาการของเทคโนโลยีนี้และอนุญาตให้เก็บข้อมูล 3 บิตต่อเซลล์ ในขณะที่ Single-Level Cell (SLC) เก็บข้อมูลเพียงหนึ่งบิตสำหรับแต่ละเซลล์ แต่ละคนมีข้อดีและข้อเสียซึ่งเราจะเห็นต่อไป

ประเภท MLC เป็นเรื่องธรรมดาในปัจจุบันและประกอบด้วยกระบวนการที่ใช้ แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เพื่อทำให้เซลล์หน่วยความจำเก็บสองบิต (ในทางทฤษฎีมันเป็นไปได้ที่จะทำให้มันเก็บได้มากขึ้น) แทนที่จะเป็นหนึ่งเดียวเช่นเดียวกับใน SLC

ต้องขอบคุณเทคโนโลยี MLC ทำให้ต้นทุนของอุปกรณ์เก็บข้อมูลแฟลชลดลงแม้จะเพิ่มข้อเสนอของผลิตภัณฑ์เช่นแท่ง USB และสมาร์ทโฟนด้วยราคาที่ไม่แพง

เซลล์สามระดับ (TLC)

ชื่อบ่งบอกถึงมัน: ประเภท TLC เก็บสามบิตต่อเซลล์ดังนั้น ปริมาณของข้อมูล ที่สามารถเก็บไว้ในหน่วย เพิ่มขึ้นอย่าง มาก มันเป็นมาตรฐานล่าสุดที่เรามีในตลาด

เราขอแนะนำให้คุณ Corsair Dominator Platinum Special Edition และ Vengeance LED

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพยังลดลง เมื่อเทียบกับเทคโนโลยี MLC หลังจากนั้นเราได้รับค่าแปดค่าที่เป็นไปได้สามบิตซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้มีแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลายมากขึ้น: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 และ 111

ที่นี่ประโยชน์หลักคือการเพิ่มขึ้นของพื้นที่จัดเก็บเนื่องจากหน่วยความจำ TLC มักจะช้ากว่าชิป MLC ซึ่งในทางกลับกันมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเทคโนโลยี SLC

ถึงแม้ว่าหน่วยความจำ TLC และ MLC จะเร็วกว่าฮาร์ดไดรฟ์ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการใช้งานจึงเป็นไปได้ในแอพพลิเคชั่นส่วนใหญ่: ในหลาย ๆ สถานการณ์มันไม่ชดเชยให้ SSD มีความเร็วพอสมควร แต่ไม่มีความจุ พื้นที่เก็บข้อมูลเพียงพอ

ข้อดีและข้อเสียคืออะไร?

ข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมของโซลิดสเตทไดรฟ์พร้อมเทคโนโลยี TLC คือราคาที่ถูกที่สุด เนื่องจากไดรฟ์ที่ใช้เทคโนโลยีมีความหนาแน่นมากขึ้นจึงเก็บข้อมูลได้มากขึ้นด้วยจำนวนพื้นที่เท่ากัน กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกเขาท้ายมีประสิทธิภาพต้นทุนสูงขึ้น แต่สิ่งนี้ก็เหมือนทุกสิ่งในชีวิต

ไดร์ฟโซลิดสเตตที่มีเทคโนโลยี TLC นั้นไม่ได้เร็วหรือทนทานเท่ารุ่น MLC ดังนั้นจึงไม่ได้ระบุไว้สำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ

อันที่จริงไดรฟ์โซลิดสเตท TLC เหมาะสำหรับผู้ใช้ตามบ้านมากกว่า สำหรับผู้ใช้ประเภทนี้ไม่มีความแตกต่างด้านประสิทธิภาพที่สังเกตได้อย่างน้อยในกรณีส่วนใหญ่

คุณสนับสนุนรอบการบันทึกจำนวนเท่าใดโดยไม่สูญเสียความสามารถในการจัดเก็บข้อมูล

เป็นที่ชัดเจนว่าจำนวนรอบการเขียนที่สนับสนุนโดยเซลล์มีผลต่ออายุการใช้งานของมัน แต่โชคดีที่มันไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยเดียว มีอีกสองสิ่งที่สำคัญมาก: ความถี่ซึ่งค่าที่อยู่ในเซลล์ถูกแก้ไข (ความถี่ที่ถูกอ่านไม่มีผลต่ออายุการใช้งานที่มีประโยชน์) และความจุของหน่วยเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ (ในกรณีของเรา จาก SSD หรืออุปกรณ์โซลิดสเตต) ที่ติดตั้งไว้

ความสำคัญของ ความถี่ของการบันทึก มีความชัดเจน: ความถี่ของการเขียนในเซลล์ที่รองรับหมื่นรอบการเขียนของหน่วยที่ใช้เพียงเล็กน้อยหรือที่เก็บข้อมูลคงที่มีขนาดเล็ก เซลล์นี้จึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเซลล์อื่นซึ่งติดตั้งในไดรฟ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูลแบบไดนามิกซึ่งค่าเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้งและต้องเขียนใหม่ตลอดเวลา

ที่สำคัญเช่นเดียวกับธนาคารหน่วยความจำที่จัดเก็บข้อมูลบน SSD นั้นเป็น คอนโทรลเลอร์ที่ อยู่ภายในซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนต่อประสานระหว่างดิสก์ SSD และคอมพิวเตอร์ นี่คือตัวควบคุมที่ตัดสินใจว่า จะเก็บข้อมูลใดในเซลล์

เราขอแนะนำให้คุณผลิตความทรงจำ DRAM จะยังคง จำกัด มากในปี 2018

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาซึ่งมีการแพร่กระจาย SSDs อัลกอริทึมที่กำหนดว่าเซลล์เหล่านี้จะถูกทำให้สมบูรณ์แบบ คอนโทรลเลอร์ รุ่นใหม่พยายามกระจายการดำเนินการอ่านของเซลล์ที่มีอยู่ใน SSD ให้เป็นเนื้อเดียวกันมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ป้องกันบางเซลล์ไม่สามารถรับการเขียนได้มากกว่าผู้อื่น

ในช่วงแรก ๆ ของการใช้ SSD ไดรฟ์มีความจุค่อนข้างน้อย วันนี้ไดรฟ์ 1TB พร้อมใช้งานแล้ว ถ้าจำนวนเซลล์ทั้งหมดที่สามารถกระจายการเขียนได้เพิ่มขึ้นอย่างมากความถี่ที่แต่ละเซลล์จะถูกเขียนทับจะลดลงตามสัดส่วนโดยตรงกับการเพิ่มขึ้นนี้

ดังนั้นความสำคัญของความจุของ SSD จึงคำนึงถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน แต่ถึงกระนั้นอุปกรณ์ที่ใช้ MLC มีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าอุปกรณ์ที่ใช้ SLC

ความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างคือความเร็วใน การดำเนินการเขียน แม้ว่าเวลานี้การดำเนินการอ่านจะไม่ยุ่ง ท้ายที่สุดแล้วการวัดแรงดันก็เพียงพอที่จะใช้เซ็นเซอร์กับจุดที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้า แต่ในกรณีของการเขียนสิ่งต่าง ๆ

เซลล์หน่วยความจำประเภทนี้เท่าที่เห็นสามารถเก็บค่าได้แปดค่า (000 ₂ = 010 ถึง 1112 = 710) การสังเกตอย่างง่ายเพียงพอที่จะแสดงว่า "การเขียน" ค่า (การปรับระดับแรงดันไฟฟ้า) มีความซับซ้อนมากขึ้น (และช้าลง) เมื่อจำนวนค่าที่เป็นไปได้เพิ่มขึ้น และโดยการเพิ่มช่วงแรงดันไฟฟ้าการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น

ปัญหาอุณหภูมิ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้โมดูลหน่วยความจำ กระจายความร้อนออกไป แต่สิ่งนี้ไม่เป็นปัญหา อย่างไรก็ตามเมื่อพูดถึงหน่วยความจำแฟลชหลายระดับมันแตกต่างกัน

ท้ายที่สุดพวกเขาทำงานที่ความถี่สูงและใช้แรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูงซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสองประการในการกระจายความร้อนและเพิ่ม อุณหภูมิชิป

นี่คือความละเอียดอ่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันมาถึงความทรงจำ MLC ที่จำนวนของเกณฑ์ของแรงดันไฟฟ้าภายในที่ระบุค่าที่เก็บไว้จะมากขึ้น

เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจรบกวนขีด จำกัด เหล่านี้ซึ่งปรับเปลี่ยนค่าที่เก็บไว้และลดความน่าเชื่อถือของหน่วยความจำลงอย่างสมบูรณ์

เราขอแนะนำให้คุณซัมซุงแสดงความทรงจำ RDIMM ขนาด 256 GB

ผลที่ได้คือไม่แนะนำให้รักษาฐานของหน่วยความจำประเภทนี้ไว้ที่ อุณหภูมิการทำงานที่สูง มาก ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์บางอย่าง (ตัวอย่างเช่น Samsung SSD บางรุ่น) มี เซ็นเซอร์อุณหภูมิ ที่จะชะลอการเขียน (การอ่านเช่นเคยมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการกระจายความร้อน) ในกรณีที่อุณหภูมิสูงกว่า 70 องศาเซลเซียสและกลับสู่การทำงานปกติเมื่อธนาคารเย็นถึงต่ำกว่าค่า จำกัด นี้

หน่วยความจำระดับเดียว (SLC) ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่า มาก นี่เป็นเพราะมันอาจใช้เวลาเพียงหนึ่งในสองสถานะความอดทนมากกว่าอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยดังนั้นค่าที่เก็บไว้จะไม่เปลี่ยนแปลง

ดังนั้น SSD แบบเซลล์เดียวที่มีราคาแพงกว่า แต่สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าได้จัดอยู่ในประเภท "อุตสาหกรรม" ในขณะที่ MLC ซึ่งต้องทำงานในช่วงอุณหภูมิที่ต่ำกว่านั้นจะถูกจัดเป็น "เชิงพาณิชย์"

SSD ที่แนะนำ

Corsair Force MP500 - Solid State Drive, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen 3 x4 NVMe-SSD, ความเร็วในการอ่านสูงสุด 2, 300 MB / s ไดรฟ์ CORSAIR NVMe M.2 SSD ช่วยให้ประสิทธิภาพในระดับเดียว Compact Corsair Force Series LE - Solid State Drive 480 GB (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) ด้วยความเร็วในการเขียน 530 MB / s และความเร็วในการอ่าน 560 MB / s; พื้นที่จัดเก็บข้อมูล 480 และอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 6 Gbit / s GB Corsair Neutron Xti - ฮาร์ดไดรฟ์ Solid 240 GB (Serial ATA III, MLC, 0-70 C, 2.5 ", -40-85 C), สีดำ y ประสิทธิภาพคงที่สีแดงและอัตราการถ่ายโอนที่สูงมาก Samsung 850 EVO - ฮาร์ดไดรฟ์ Solid Disk (250 GB, Serial ATA III, 540 MB / s, 2.5 "), ความจุ 250 GB SSD สีดำ ความเร็วในการอ่านตามลำดับสูงถึง 540 MB / s และความเร็วในการเขียนสูงถึง 520 MB / s 63.26 EUR ซัมซุง 960 EVO NVMe M.2 - ฮาร์ดไดรฟ์ Solid 500 GB (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256-bit, 0 - 70 C) ความจุ 500 GB SSD; หน่วยความจำ Samsung V-NAND, อินเตอร์เฟส NVMe และคอนโทรลเลอร์ Polaris 183.86 EUR

ข้อสรุป

MLC มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า TLC เนื่องจากง่ายต่อการแยกแยะสถานะแรงดันไฟฟ้าที่เป็นไปได้ 4 สถานะได้ง่ายกว่า 8 สถานะที่มีข้อผิดพลาดเล็กน้อย นี่คือเหตุผล ที่ TLC SSD ราคาถูกกว่า และเราพบว่า เป็น SSD ระดับต่ำและปานกลาง

ตอนนี้เรารู้แล้วว่า SSD ที่ใช้หน่วยความจำ MLC นั้นมีราคาแพงกว่า TLCs ซึ่งทนต่อความหนาแน่นของข้อมูลที่ต่ำกว่านั้นเร็วกว่าและสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและสิ้นเปลืองพลังงานน้อยลง คุณคิดอย่างไรกับทุกสิ่ง คุณบอกความประทับใจของคุณกับเราหลังจากอ่านบทความแล้ว!