Многоуровневые твердотельные накопители: что такое SLC, MLC, TLC, QLC и PLC?

Твердотельные накопители улучшают производительность стареющих компьютеров и превращают новые ПК в высокоскоростные машины. Но когда вы покупаете SSD, вас засыпают такими терминами, как SLC, SATA III, NVMe и M.2. Что все это значит? Давайте разберёмся!

Всё дело в ячейках

Современные твердотельные накопители используют флэш-память NAND, строительным блоком которой является ячейка памяти. Это базовые блоки, на которые записываются данные на SSD. Каждая ячейка памяти принимает определённое количество битов, которые регистрируются на устройстве хранения как 1 или 0.

Одноуровневые твердотельные накопители (SLC)

Самым основным типом SSD является SSD с одноуровневой ячейкой (SLC). SLC принимают один бит на ячейку памяти. Это немного, но у него есть преимущества. Во-первых, SLC — это самый быстрый тип SSD. Кроме того, они более надёжны и менее подвержены ошибкам, поэтому считаются более надёжными, чем другие твердотельные накопители.

SLC популярны в корпоративных средах, где потеря данных менее терпима, а надёжность является ключевым фактором. SLC, как правило, дороже и обычно недоступны для потребителей. Например, я нашёл на Amazon корпоративный твердотельный накопитель SLC объемом 128 ГБ, который стоит столько же, сколько твердотельный накопитель потребительского уровня ёмкостью 1 ТБ с TLC NAND.

Если вы видите потребительский SLC SSD, вероятно, он имеет другой тип NAND и SLC-кеш для повышения производительности.

Твердотельные накопители с многоуровневыми ячейками (MLC)

Твердотельный накопитель Intel серии S3520 MLC.

Название «многоуровневые» твердотельные накопители для (MLC) не очень точное. Они хранят только два бита на ячейку.

MLC немного медленнее, чем SLC, потому что для записи двух битов в ячейку требуется больше времени, чем просто одного. Также страдает их долговечность и надёжность, потому что данные записываются во флэш-память NAND чаще, чем с помощью SLC.

Тем не менее, MLC — вполне надёжные твердотельные накопители. Их ёмкость не такая высокая, как у других типов SSD, но вы можете найти MLC SSD на 1 ТБ.

Твердотельные накопители с трёхуровневой ячейкой (TLC)

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

Они обладают большей ёмкостью, чем диски SLC и MLC, в меньшем корпусе, но жертвуют относительной скоростью, надёжностью и долговечностью. Это не значит, что диски TLC плохие. На самом деле, в настоящее время это один из лучших выборов, особенно для бюджетных решений.

Не позволяйте понятию меньшей прочности расстраивать вас; SSD-накопители TLC обычно служат несколько лет.

Терабайты для записи (TBW)

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

Модель Samsung 860 Evo на 500 ГБ (популярный твердотельный накопитель несколько лет назад) имеет рейтинг TBW 600; модель 1 ТБ составляет 1200 ТБВт. Это очень много данных, поэтому такой диск должен служить вам долгие годы.

TBW также являются оценками «безопасного уровня»; SSD обычно превышают эти ограничения. Однако на всякий случай убедитесь, что вы делаете резервную копию, чтобы свести к минимуму потерю данных, особенно на старых дисках.

Твердотельные накопители Quad-Level Cell (QLC)

Intel 660p был первым потребительским QLC SSD, выпущенным в 2018 году. 

Приводы с четырёхуровневой ячейкой (QLC) могут записывать четыре бита на ячейку. Теперь вы видите закономерность в названии?

QLC NAND может упаковывать гораздо больше данных, чем другие типы, но прямо сейчас это сильно сказывается на производительности дисков QLC. Это особенно актуально, когда кэш заканчивается во время передачи больших файлов (40 ГБ или больше). Это может быть краткосрочной проблемой, поскольку производители пытаются оптимизировать QLC.

Однако прочность также вызывает беспокойство. Накопитель Crucial P1 QLC NVMe бюджетного уровня имеет рейтинг только 100 TBW для модели на 500 ГБ и только 200 TBW для 1 ТБ. Это большая разница по сравнению с TLC, но все же достаточно для домашнего использования.

Пентауровневые твердотельные накопители (PLC)

PLC SSD, которые могут записывать 5 бит на ячейку, ещё не доступны для потребителей, но они скоро появятся. Toshiba упомянула диски PLC в конце августа 2019 года, а Intel — в следующем месяце. Диски PLC должны иметь возможность упаковать ещё больше ёмкости в твердотельные накопители. Однако они будут иметь те же проблемы, что и TLC и QLC, когда дело доходит до долговечности и производительности.

Мы советуем вам подождать, пока не появятся обзоры, прежде чем покупать ранний PLC SSD. Кроме того, просмотрите рейтинги TBW, чтобы узнать, как долго они прослужат, и как TBW ломается в реальных условиях.

Например, диск QLC, о котором мы упоминали выше, имеет более низкий рейтинг TBW, но он обеспечивает запись около 54 ГБ в день в течение пяти лет. Никто не записывает так много данных дома, поэтому можно ожидать, что этот диск прослужит долго, несмотря на его более низкий рейтинг TBW.

Другие термины SSD

Ранний пример флэш-памяти 3D NAND от Samsung.

Это основные типы флеш-памяти NAND, но вот ещё несколько терминов, которые могут вам помочь:

  • 3D NAND: в какой-то момент производители NAND попытались разместить ячейки памяти NAND ближе друг к другу на плоской поверхности, чтобы уменьшить размеры дисков и увеличить ёмкость. До некоторой степени это работало, но флеш-память начинает терять свою надёжность, когда ячейки находятся слишком близко друг к другу. Чтобы обойти это, они сложили ячейки памяти друг на друга, чтобы увеличить ёмкость. Это обычно называется 3D NAND, а иногда и вертикальной NAND.
  • Технология выравнивания износа: ячейки памяти SSD начинают деградировать во время использования. Чтобы диски оставались в хорошем состоянии дольше, производители включают технологию выравнивания износа, которая пытается записывать данные в ячейки памяти как можно более равномерно. Вместо того, чтобы постоянно записывать определённый блок в одну секцию диска, она распределяет данные равномерно, поэтому все ячейки заполняются с относительно одинаковой скоростью.
  • Кэш: у каждого твердотельного накопителя есть кэш, в котором данные кратковременно хранятся перед записью на диск. Эти кеши критически важны для повышения производительности SSD. Обычно они состоят из SLC или MLC NAND. Когда кэш заполнен, производительность имеет тенденцию к значительному падению — это особенно верно для некоторых дисков TLC и большинства дисков QLC.
  • SATA III: это наиболее распространённый интерфейс жёстких дисков и SSD, доступных 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 подключает SSD к материнской плате. NVMe проходит через PCIe, обеспечивая невероятно высокую скорость. Современные потребительские диски NVMe примерно в три раза быстрее, чем SATA III.
  • M.2: это форм-фактор (физический размер, форма и конструкция) накопителей NVMe. Их часто называют gumstick («жевательная резинка»), потому что они крошечные и прямоугольные. Они помещаются в специальные слоты на большинстве современных материнских плат.

На этом мы завершаем наше краткое руководство по флеш-памяти NAND в современных твердотельных накопителях. Теперь у вас есть все необходимое, чтобы выбрать лучшее хранилище для своих нужд.

Связанная статья: Что такое слот расширения M.2 и как его использовать?

Рекомендуется Вам:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

wp-puzzle.com logo