Discuri SD cu amintiri tlc vs mlc

Marea explozie a memoriei flash a avut loc între 2004 și 2005, când o combinație de doi factori a determinat scăderea rapidă a prețurilor pe megabyte. În cazul în care discurile de smartphone și SSD au început să observe o reducere, dar numai trecerea timpului ne-a făcut să avem prețuri mai atractive, deși în ultima vreme se pare că nu sunt din cauza muncii și cresc din nou prețurile. Doriți să știți care este diferența dintre amintirile TLC și MLC? Vă explicăm tot ce trebuie să știți!

Indice de conținut

Unități SSD cu memorii TLC vs MLC

Prima a fost creșterea brutală a producției și a concurenței între producători, care au scăzut prețurile. Pe lângă giganți precum Samsung și Toshiba, chiar și Intel și AMD au investit sume mari de bani în fabricarea memoriei flash.

Al doilea a fost introducerea tehnologiei MLC (Multi-Level Cell), în care fiecare celulă a continuat să stocheze doi biți în loc de unul singur. Acest lucru a fost posibil datorită utilizării tensiunilor intermediare. Tehnologia MLC a fost implementată mai mult sau mai puțin simultan de diverși producători și a redus costul pe megabyte la jumătate, dar în schimb a rezultat în cipuri de memorie flash cu performanțe mai mici și degradând mai rapid..

Astăzi, cipurile MLC sunt cele utilizate în marea majoritate a stick-urilor USB, a cardurilor de memorie și a SSD-urilor. Jetoanele tradiționale, care stochează un bit pe celulă, au primit denumirea de „SLC” (celulă la un singur nivel) și sunt produse cu scopul de a servi piața unităților de stare solidă de înaltă performanță (în special modelele destinate piața de server). Deși sunt mult mai scumpe, oferă performanțe mai bune și sunt mai durabile.

La cealaltă extremă, avem unități echipate cu cipuri TLC, care stochează trei biți pe celulă, mai degrabă decât doi ca MLC-uri și, prin urmare, reduc costurile de fabricație pe gigabyte cu mai mult de 33%. Pe de altă parte, utilizarea mai multor tensiuni intermediare determină jetoane care se degradează mai repede decât MLC-urile.

Diferențele dintre MLC și TLC

Într-adevăr, nu există diferențe fizice între celulele de pe un cip MLC și TLC. În ambele cazuri, tehnica de producție este aproape aceeași, dar există diferențe între ele… dar și modul în care este programat cipul. Ceea ce face ca chipsurile MLC și TLC să fie mai ieftine decât SLC-urile este o simplă problemă de aritmetică: un cip NAND de 16 gigabyte poate da naștere unui cip SLC de 16 gigabyte, un cip MLC de 32 de gigabyte sau un cip TLC de 48 de gigabyte.

Presupunând că costul total al cipului este de 24 de dolari, am avea un cost pe gigabyte de 0, 75 USD pe MLC și doar 0, 50 USD pe FTA. Dacă sunteți un producător interesat să vândă SSD-uri de mare capacitate la un preț scăzut, ar fi evident care dintre cele două opțiuni vă va fi mai atractiv.

Marea problemă este nu numai durabilitatea, ci și performanța cipurilor în sine, care scade odată cu utilizarea mai multor biți. O operație de citire care ia 50 p pe un cip MLC va avea nevoie de 100 p sau mai mult pe un cip TLC.

În același timp, o operație de scriere care necesită 900 µs sau mai mult pe un cip MLC necesită mai mult de 2000 µs pe TLC, rezultând scăderi proporționale cu viteza de citire și scriere a unităților.

Vă recomandăm tipuri de memorie NAND în SSD: SLC, MLC, TLC și QLC

Cea mai mare problemă este însă durabilitatea. Durata de viață a cipurilor MLC este de numai 10.000 de cicluri în 50nm, în timp ce la cipurile TLC durata de viață este de 2.500 operațiuni în 50nm.

Chiar și prin utilizarea sectoarelor și a altor tehnici folosite de șoferii actuali pentru a prelungi durata de viață a unităților, un SSD de 128 GB bazat pe cipuri TLC de 25 nm va transporta doar 96 TB de înregistrări pe toată durata vieții sale, limitând utilizarea lui foarte mult. Pentru comparație, un disc de 128 GB bazat pe cipuri MLC de 34 nm va purta 640 TB pe disc.

Un disc MLC ar avea o durată de viață relativ scăzută, dar totuși acceptabil dacă luăm în considerare avantajele mari pe care le oferă memoria flash în alte domenii. Cu toate acestea, unitatea TLC ar avea o utilizare limitată și în multe situații de utilizare ar putea fi epuizate după câțiva ani. Adică nu sunt rău, bine? Dar sunt de o calitate mai slabă.

Un SSD cu memorie TLC este complet potrivit pentru un utilizator normal. Dar un MLC are o calitate superioară și sunt prezenți în topul producătorilor.

Mulți producători au reușit să compenseze această scădere a performanței și fiabilității memoriei flash cu drivere mai bune și utilizarea unui procent mai mare de SSD, dar asta nu anulează întrebarea centrală că producătorii produc cipuri de memorie flash mai proaste. cu fiecare nouă generație, făcând progrese doar în raport cu costurile.

Celulă multi-nivel (MLC)

MLC este standardul folosit de cele mai multe unități de stare solidă astăzi. Acronimul este celular multi-nivel și este utilizat pentru a descrie memorii flash NAND care au capacitatea de a stoca 2 biți de date pe celulă.

TLC este o evoluție a acestei tehnologii și permite stocarea a 3 biți de date pe celulă, în timp ce celula de nivel unic (SLC) stochează doar un bit de date pentru fiecare celulă. Fiecare are avantaje și dezavantaje, pe care le vom vedea în continuare.

Tipul MLC este destul de frecvent astăzi și constă într-un proces care folosește tensiuni diferențiate pentru a face ca o celulă de memorie să stocheze doi biți (în teorie, este posibil să o facem să stocheze mai mult) în loc de unul singur, ca în SLC.

Datorită tehnologiei MLC, costurile dispozitivelor de stocare flash au scăzut, crescând chiar oferta de produse precum stick-urile USB și smartphone-urile cu prețuri mai accesibile.

Celula cu nivel triplu (TLC)

Numele în sine îl indică: tipul TLC stochează trei biți pe celulă, prin urmare, volumul de date care poate fi stocat în unitate crește considerabil. Este cel mai recent standard pe care îl avem pe piață.

Vă recomandăm Corsair Dominator Platinum Edition specială și LED-ul de răzbunare

Cu toate acestea, performanța este și mai mică în comparație cu tehnologia MLC, până la urmă, obținem opt valori posibile cu trei biți, motiv pentru care există mai multe varietăți de tensiuni: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 și 111.

Aici, principalul beneficiu este creșterea spațiului de stocare, deoarece amintirile TLC sunt de obicei mai lente decât cipurile MLC, care, la rândul lor, au mai puține performanțe decât tehnologia SLC.

Chiar și așa, memoriile TLC și MLC sunt mai rapide decât hard disk-urile, motiv pentru care utilizarea lor este posibilă în majoritatea aplicațiilor: în multe situații, nu compensează să ai un SSD destul de rapid, dar nu oferă o capacitate de depozitare suficientă

Care sunt avantajele și dezavantajele?

Marele avantaj al unităților de stare solidă cu tehnologie TLC este cel mai mic preț. Acest lucru se datorează faptului că unitățile cu tehnologia sunt mai dense, stocând mai multe date cu aceeași cantitate de spațiu. Cu alte cuvinte, acestea ajung să aibă o eficiență mai mare a costurilor. Dar asta, ca orice în viață, vine la un preț.

Unitățile de stare solidă cu tehnologia TLC ajung să nu fie la fel de rapide sau la fel de durabile ca modelele MLC. Prin urmare, acestea nu sunt indicate pentru utilizare profesională.

Într-adevăr, unitățile TLC în stare solidă sunt mai potrivite pentru utilizatorii casnici. Pentru aceste tipuri de utilizatori, nu există o diferență notabilă de performanță, cel puțin în marea majoritate a cazurilor.

Câte cicluri de înregistrare susțineți fără a vă pierde capacitatea de a stoca date?

Este clar că numărul de cicluri de scriere suportate de o celulă afectează viața sa utilă. Dar, din fericire, nu este singurul factor. Există alte două de mare importanță: frecvența cu care se modifică valoarea conținută în celulă (frecvența cu care este citită nu are influență asupra duratei de viață utilă) și capacitatea unității de stocare a masei (în cazul nostru, de la SSD sau dispozitiv de stare solidă) în care este instalat.

Importanța frecvenței operațiunilor de înregistrare este evidentă: frecvența operațiunilor de scriere într-o celulă care acceptă zece mii de cicluri de scriere ale unei unități puțin utilizate sau care stochează date statice este mică. Prin urmare, această celulă va dura mult mai mult decât cealaltă, instalată într-o unitate care este folosită pentru a stoca date dinamice ale căror valori se schimbă deseori și trebuie rescrise în orice moment.

La fel de importantă ca banca de memorie în care datele sunt stocate pe un SSD este controlerul conținut în el, care funcționează ca o interfață între discul SSD și computer. Acesta este controlerul care decide în ce celule vor fi stocate datele.

VĂ RECOMANDăm Producția de amintiri DRAM va continua să fie foarte limitată în 2018

În ultimii ani în care s-au răspândit SSD-urile, algoritmii care determină ce vor fi aceste celule au fost perfecționate. Controloarele noi încearcă să distribuie operațiunile de citire ale celulelor disponibile pe SSD-uri cât mai omogen posibil, împiedicând unele celule să primească mult mai multe operații de scriere decât altele.

În primele zile ale utilizării SSD-urilor, unitățile aveau o capacitate relativ mică. Unitățile de 1TB sunt disponibile astăzi. Ei bine, dacă numărul total de celule în care pot fi distribuite operațiunile de scriere este mult crescut, frecvența cu care se suprascrie celula este redusă în proporție directă cu această creștere.

De aici importanța capacității SSD în ceea ce privește longevitatea acestuia. Cu toate acestea, dispozitivele bazate pe MLC au o durată de viață mult mai scurtă decât cele bazate pe SLC.

O altă diferență importantă este viteza cu care se efectuează operațiunile de scriere. Deși de data aceasta, operațiile citite nu interferează. La urma urmei, pentru a măsura o tensiune este suficient să aplicați un senzor în punctele în care există o diferență de potențial electric. Dar în cazul scrierii, lucrul este diferit.

Acest tip de celulă de memorie, după cum se poate vedea, poate stoca opt valori diferite (000 ₂ = 010 la 1112 = 710). Simpla observație este suficientă pentru a arăta că „scrierea” unei valori (ajustarea nivelului tensiunii) este mult mai complicată (și, prin urmare, mai lentă) atunci când numărul de valori posibile crește. Și, prin creșterea intervalului de tensiune, consumul de energie crește.

Problema temperaturii

Până de curând, modulele de memorie disipau căldura, dar aceasta nu a fost niciodată o preocupare. Cu toate acestea, atunci când vine vorba de memoria flash cu mai multe niveluri, este diferit.

La urma urmei, acestea operează la frecvențe înalte și folosesc tensiuni relativ mari, doi factori importanți când vine vorba de disiparea căldurii și, prin urmare, a crescut temperatura cipului.

Acest lucru este deosebit de delicat atunci când vine vorba de memorii MLC, unde numărul de praguri de tensiuni interne care identifică valoarea stocată este mai mare.

Acest lucru se datorează faptului că temperaturile prea ridicate pot interfera cu aceste praguri, ceea ce modifică valoarea stocată și compromite complet fiabilitatea memoriei.

VĂ RECOMANDĂM Samsung arată memoriile sale de 256 GB RDIMM

Rezultatul este că, cu siguranță, nu este recomandabil ca bazele acestui tip de memorie să fie păstrate la temperaturi de funcționare foarte ridicate. Din acest motiv, unele dispozitive (de exemplu, unele SSD-uri Samsung) au senzori de temperatură care încetinesc pur și simplu scrierea (citirile, ca întotdeauna, au un efect redus asupra disipării căldurii) în cazurile în care temperaturile sunt peste 70 de grade Celsius și revin la funcționarea normală atunci când băncile se răcesc sub această valoare limită.

Memoriile la un nivel (SLC) sunt mult mai tolerante la temperaturi ridicate. Acest lucru se datorează faptului că, deoarece poate dura doar una din două stări, toleranța este mult mai mare decât temperatura care modifică ușor pragul de tensiune, deci valoarea stocată nu se modifică.

Astfel, SSD-urile unicelulare, mai scumpe, dar care rezistă la temperaturi mai ridicate, sunt clasificate drept „industriale”, în timp ce MLC-urile, care trebuie să funcționeze într-un interval de temperatură mai scăzut, sunt clasificate drept „comerciale”.

SSD recomandat

Corsair Force MP500 - Drive Solid State, SSD de 120 GB, M.2 PCIe Gen 3 x4 NVMe-SSD, Viteză de citire până la 2.300 MB / s Unitățile SSD CORSAIR NVMe M.2 permit un nivel de performanță într-un singur format Compact Corsair Force Series LE - Unitate de stat solid de 480 GB (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) Cu viteză de scriere de 530 MB / s și viteză de citire de 560 MB / s; Capacitate de stocare de 480 și viteză de transfer de date de 6 Gbit / s GB Corsair Neutron Xti - Hard Disk Solid 240 GB (Serial ATA III, MLC, 0-70 C, 2, 5 ", -40-85 C), Culoare Negru y Performanță constantă roșie și rate de transfer foarte mari susținute Samsung 850 EVO - Hard Disk Solid (250 GB, Serial ATA III, 540 MB / s, 2, 5 "), capacitate de stocare SSD negru de 250 GB; Viteză de citire secvențială de până la 540 MB / s și viteză de scriere de până la 520 MB / s 63, 26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - Hard disk solid de 500 GB (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256 biți, 0 - 70 C) capacitate de stocare SSD de 500 GB; Memorii Samsung V-NAND, interfață NVMe și controler Polaris 183, 86 EUR

concluzie

MLC are o durată de viață mai lungă decât TLC, deoarece este mai ușor să distingi cele 4 stări de tensiune posibile decât cele 8 care au o marjă de eroare mai mică. Acesta este și motivul pentru care un SSD TLC este mai ieftin și îl găsim în SSD-uri cu nivel scăzut și mediu.

Știm acum că SSD-urile bazate pe memorie MLC sunt mai scumpe decât TLC-urile, rezistă la o densitate de date mai mică, sunt mai rapide și pot rezista la temperaturi mai ridicate, cu o durată de viață mai lungă și consumă mai puțină energie. Ce părere ai despre toate? Ne spuneți deja impresiile dvs., după ce ați citit articolul!