דיסקי Ssd עם זיכרונות TLC לעומת MLC

הפריחה הגדולה בזיכרון הפלאש התרחשה בין 2004 ל -2005, כאשר שילוב של שני גורמים גרם למחירים למגה-בייט לרדת במהירות. שם הדיסקים של הסמארטפון וה- SSD החלו להבחין בצמצום, אך רק חלוף הזמן גרם לנו להיות מחירים אטרקטיביים יותר, אם כי לאחרונה נראה שהם לא נובעים מהעבודה והם מעלים שוב מחירים. האם אתה רוצה לדעת מה ההבדל בין זיכרונות TLC לעומת MLC? אנו מסבירים את כל מה שצריך לדעת!

מדד התוכן

כונני SSD עם זיכרונות TLC לעומת MLC

הראשון היה הגידול האכזרי בייצור והתחרות בקרב היצרנים, שדחפו את המחירים. בנוסף לענקים כמו סמסונג וטושיבה, אפילו אינטל ו- AMD השקיעו סכומי כסף גדולים בייצור זיכרון פלאש.

השנייה הייתה הצגת טכנולוגיית MLC (Multi-Level Cell Cell), שבה כל תא המשיך לאגור שני ביטים במקום אחד בלבד. זה היה אפשרי הודות לשימוש במתחים ביניים. טכנולוגיית MLC מיושמת פחות או יותר בו זמנית על ידי יצרנים שונים, והפחיתה את העלות למגה-בייט בחצי, אך במקום זאת היא הביאה לשבבי זיכרון הבזק עם ביצועים נמוכים יותר ולהידרדרות מהר יותר..

כיום שבבי MLC הם אלה המשמשים ברוב המוחלט של מקלות USB, כרטיסי זיכרון ו- SSD. שבבים מסורתיים, המאחסנים סיביות אחת לתא, נקראו "SLC" (תא ברמה אחת), ומיוצרים במטרה לשרת את השוק עבור כונני מצב מוצק בעלי ביצועים גבוהים (במיוחד דגמים המיועדים ל שוק השרתים). למרות שהם יקרים בהרבה, הם מציעים ביצועים טובים יותר והם עמידים יותר.

בקצה השני, יש לנו יחידות שמצוידות בשבבי TLC, המאחסנים שלוש ביטים לתא, ולא שניים כמו MLCs, ולכן מפחיתים את עלות הייצור לגיגה-בייט ביותר מ- 33%. מצד שני, השימוש במתחים ביניים יותר מביא לשבבים שמתדרדרים מהר יותר מאשר MLCs.

ההבדלים בין MLC ל- TLC

למען האמת, אין הבדלים פיזיים בין התאים שבב MLC ו- TLC. בשני המקרים, טכניקת הייצור כמעט זהה אך ישנם הבדלים ביניהם… אך גם אופן תכנתו של השבב. מה שהופך שבבי MLC ו- TLC לזולים יותר מ- SLC זה עניין פשוט של חשבון: שבב NAND בן 16 ג'יגה יכול להוביל שבב SLC של 16 ג'יגה, שבב MLC של 32 ג'יגה, או שבב TLC של 48 ג'יגה.

בהנחה שהעלות הכוללת של השבב היא 24 $, תהיה לנו עלות לגיגה-בייט של 0.75 $ ב- MLC ורק 0.50 $ על ה- FTA. אם אתה יצרן המעוניין למכור כונני SSD בעלי קיבולת גדולה במחיר נמוך, יהיה ברור מי משתי האפשרויות יהיה יותר אטרקטיבי עבורך.

הבעיה הגדולה היא לא רק עמידות, אלא גם ביצועי השבבים עצמם, אשר יורדים עם השימוש בעוד ביטים. פעולת קריאה שלוקחת 50 מיקרוגרם על שבב MLC תיקח 100 מיקרוגרם או יותר על שבב TLC.

במקביל, פעולת כתיבה שלוקחת 900 מיקרוגרמים או יותר על שבב MLC אורכת יותר מ- 2000 מיקרוגרם על ה- TLC, וכתוצאה מכך טיפות פרופורציונאליות למהירות הקריאה והכתיבה של הכוננים.

אנו ממליצים לכם על סוגי זיכרון NAND ב- SSD: SLC, MLC, TLC ו- QLC

אולם הבעיה הגדולה ביותר היא עמידות. תוחלת החיים של שבבי MLC היא רק 10, 000 מחזורים ב- 50nm, ואילו בשבבי TLC תוחלת החיים היא 2, 500 פעולות ב- 50nm.

אפילו בשימוש במגזרים ובטכניקות אחרות בהן משתמשים הנהגים הנוכחיים כדי להאריך את תוחלת החיים של הכוננים, SSD בנפח 128 ג'יגה-בייט המבוסס על שבבי TLC של 25 ננומטר יישא רק 96 טרה-בייט של הקלטות לאורך כל חייו, מה שמגביל השימוש בו מאוד. לשם השוואה, דיסק בנפח 128 ג'יגה-בייט המבוסס על שבבי MLC 34nm יעביר 640 טרה-בייט על הדיסק.

דיסק MLC יהיה בעל אורך חיים נמוך יחסית, אך עדיין מקובל אם ניקח בחשבון את היתרונות הגדולים שמציע זיכרון פלאש בתחומים אחרים. לעומת זאת, כונן ה- TLC היה מוגבל בשימוש ובמצבים רבים של שימוש ניתן היה להתכלה לאחר מספר שנים. כלומר, הם לא רעים, בסדר? אבל הם באיכות גרועה יותר.

SSD עם זיכרון TLC מתאים לחלוטין למשתמש רגיל. אבל ל- MLC איכות גבוהה יותר, והם קיימים בראש היצרן של היצרנים.

יצרנים רבים הצליחו לפצות על הירידה הזו בביצועי ואמינות זיכרון הפלאש באמצעות מנהלי התקנים טובים יותר והשימוש באחוז גבוה יותר של ה- SSD, אך הדבר אינו שולל את השאלה המרכזית כי היצרנים מייצרים שבבי זיכרון פלאש גרועים יותר. עם כל דור חדש, ומתקדמים רק ביחס לעלות.

תא רב-מפלסי (MLC)

MLC הוא התקן המשמש את רוב כונני המצב המוצק כיום. ראשי תיבות זהים ל- Multi-Level Cell ומשמש לתיאור זיכרונות הבזק של NAND שיש להם אפשרות לאחסן 2 פיסות נתונים בכל תא.

TLC הוא אבולוציה של טכנולוגיה זו ומאפשרת לאחסן 3 פיסות נתונים בכל תא, ואילו ה- SLC (Single-Level Cell (SLC)) מאחסנת רק פיסת נתונים אחת לכל תא. לכל אחד יתרונות וחסרונות, אותם נראה עוד בהמשך.

סוג MLC נפוץ למדי כיום, והוא מורכב מתהליך שמשתמש במתחים מובחנים כדי לגרום לתא זיכרון לאחסן שני ביטים (להלכה, אפשר לגרום לו לאחסן יותר) במקום רק אחד, כמו ב- SLC.

בזכות טכנולוגיית MLC, עלויות התקני אחסון הפלאש פחתו, ואף הגדילו את היצע המוצרים כמו מקלות USB וטלפונים חכמים במחירים נוחים יותר.

תא משולש (TLC)

השם עצמו מציין את זה: סוג ה- TLC מאחסן שלוש סיביות לתא, לכן נפח הנתונים שניתן לאחסן ביחידה גדל במידה ניכרת. זהו התקן האחרון שיש לנו בשוק.

אנו ממליצים עליכם Corsair Dominator Platinum מהדורה מיוחדת ונורית נקמה

עם זאת, הביצועים גם נמוכים יותר בהשוואה לטכנולוגיית MLC, אחרי הכל, אנו מקבלים שמונה ערכים אפשריים עם שלוש ביטים, וזו הסיבה שיש מגוון יותר של מתחים: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ו- 111.

כאן, היתרון העיקרי הוא הגדלת שטח האחסון, מכיוון שזיכרונות TLC הם בדרך כלל איטיים יותר משבבי MLC, שבתורם יש פחות ביצועים מאשר טכנולוגיית SLC.

עם זאת, זיכרונות TLC ו- MLC הם מהירים יותר מכוננים קשיחים, וזו הסיבה שהשימוש בהם הוא בר-קיימא ברוב היישומים: במצבים רבים, זה לא מפצה שיש SSD מהיר, אך הוא לא מציע יכולת של מספיק אחסון.

מהם היתרונות והחסרונות?

היתרון הגדול של כונני מצב מוצק בטכנולוגיית TLC הוא במחיר הנמוך ביותר. הסיבה לכך היא שהכוננים עם הטכנולוגיה צפופים יותר, ומאחסנים יותר נתונים עם אותה כמות שטח. במילים אחרות, בסופו של דבר יש להם יעילות גבוהה יותר בעלויות. אבל זה, כמו כל דבר בחיים, מגיע במחיר.

כונני מצב מוצק עם טכנולוגיית TLC בסופו של דבר אינם מהירים או עמידים כמו דגמי MLC. לכן הם אינם מיועדים לשימוש מקצועי.

אכן, כונני מצב מוצק של TLC מתאימים יותר למשתמשים ביתיים. עבור סוגים אלה של משתמשים, אין הבדל בביצועים בולט, לפחות ברוב המוחלט של המקרים.

בכמה מחזורי הקלטה אתה תומך בלי לאבד את היכולת שלך לאחסן נתונים?

ברור שמספר מחזורי הכתיבה הנתמכים על ידי תא משפיע על חיי השימוש שלו. אך למרבה המזל, זה לא הגורם היחיד. ישנם שני אחרים בעלי חשיבות רבה: התדר בו משתנה הערך הכלול בתא (לתדר בו הוא נקרא אין השפעה על אורך החיים השימושיים) ועל יכולת יחידת האחסון ההמונית (במקרה שלנו, מהתקן SSD או ממצב מוצק) בו הוא מותקן.

החשיבות של תדירות פעולות ההקלטה ברורה: התדירות של פעולות הכתיבה בתא התומך בעשרת אלפים מחזורי כתיבה של יחידה משומשת מעט או המאחסנת נתונים סטטיים היא קטנה. לכן, תא זה יימשך זמן רב בהרבה מהשני, המותקן בכונן המשמש לאחסון נתונים דינמיים שערכיהם משתנים לעיתים קרובות ויש לכתוב מחדש בכל עת.

חשוב כמו בנק הזיכרון בו הנתונים מאוחסנים ב- SSD הוא הבקר הכלול בתוכו, שמתפקד כממשק בין דיסק ה- SSD למחשב. זהו הבקר שמחליט באילו תאים הנתונים יאוחסנו.

אנו ממליצים לך הפקת זיכרונות DRAM תמשיך להיות מוגבלת מאוד בשנת 2018

במהלך השנים האחרונות הללו בהן SSD התפשט, שולמו האלגוריתמים שקובעים מה יהיו התאים הללו. בקרים חדשים יותר מבקשים להפיץ את פעולות הקריאה של התאים הזמינים ב- SSD בצורה הומוגנית ככל האפשר, ולמנוע מכמה תאים לקבל פעולות כתיבה הרבה יותר מאחרות.

בימים הראשונים של השימוש ב- SSD, הכוננים היו יחסית קלים. כונני 1TB זמינים היום. ובכן, אם המספר הכולל של התאים לתוכם ניתן להפיץ פעולות כתיבה מוגדל מאוד, התדירות בה מוחלף כל תא מופחתת ביחס ישיר לגידול זה.

מכאן החשיבות של יכולת ה- SSD בכל הקשור לאריכות החיים שלה. עם זאת, למכשירים מבוססי MLC יש אורך חיים הרבה יותר קצר מאשר מכשירים מבוססי SLC.

הבדל חשוב נוסף הוא המהירות בה מבוצעות פעולות הכתיבה. למרות שהפעם, פעולות הקריאה אינן מפריעות. אחרי הכל, כדי למדוד מתח מספיק להחיל חיישן על הנקודות בהן יש הבדל בפוטנציאל החשמלי. אבל במקרה של כתיבה, הדבר שונה.

סוג זה של תא זיכרון, כפי שניתן לראות, יכול לאחסן שמונה ערכים שונים (000 ₂ = 010 עד 1112 = 710). די בתצפית הפשוטה כדי להראות ש"כתיבת "ערך (התאמת רמת המתח) מסובכת הרבה יותר (ולכן איטית יותר) כאשר מספר הערכים האפשריים גדל. ובאמצעות הגדלת טווח המתח עולה צריכת האנרגיה.

נושא הטמפרטורה

עד לאחרונה, מודולי הזיכרון פיזרו חום, אך זה מעולם לא היה דאגה. עם זאת, כשמדובר בזיכרון פלאש רב-ברמה, זה שונה.

אחרי הכל, הם פועלים בתדרים גבוהים ומשתמשים במתחים גבוהים יחסית, שני גורמים חשובים בכל מה שקשור לפיזור החום, ולכן עליית טמפרטורת השבב.

זה עדין במיוחד כשמדובר בזכרונות MLC, שבהם מספר ספי המתחים הפנימיים שמזהים את הערך המאוחסן גדול יותר.

הסיבה לכך היא שטמפרטורות גבוהות מדי עלולות להפריע לסף זה, שמשנה את הערך המאוחסן ופוגע לחלוטין באמינות הזיכרון.

אנו ממליצים לך סמסונג מציגה את זיכרונות ה- RDIMM בגודל 256 GB

התוצאה היא שבהחלט לא רצוי לשמור על בסיסי זיכרון מסוג זה בטמפרטורות פעולה גבוהות מאוד. מסיבה זו ישנם מכשירים (לדוגמה, חלקי SSD של סמסונג) עם חיישני טמפרטורה שפשוט מאטים את הכתיבה (לקריאות, כתמיד, השפעה מועטה על פיזור החום) במקרים בהם הטמפרטורות מעל 70 מעלות צלזיוס וחוזרים לפעולה רגילה רק כאשר הבנקים מתקררים מתחת לערך גבול זה.

זיכרונות ברמה יחידה (SLC) הם הרבה יותר סובלניים לטמפרטורות גבוהות. הסיבה לכך היא מכיוון שהיא יכולה לקחת רק מצב אחד משני מצבים, הסובלנות גדולה בהרבה מהטמפרטורה שמשנה מעט את סף המתח, כך שהערך המאוחסן לא משתנה.

לפיכך, SSD-תאים חד-תאיים, יקרים יותר אך עומדים בטמפרטורות גבוהות יותר, מסווגים כ"תעשייתיים ", ואילו MLCs, שצריכים לפעול בטווח טמפרטורות נמוך יותר, מסווגים כ"מסחריים".

SSD מומלץ

Corsair Force MP500 - כונן מצב מוצק, 120 ג'יגה-בייט SSD, M.2 PCIe Gen. 3 x4 NVMe-SSD, מהירות קריאה עד 2, 300 מגהבייט / שניות כונני SSD של CORSAIR NVMe M.2 מאפשרים רמת ביצועים בפורמט אחד סדרת Force Corsair Force קומפקטית LE-480 GB כונן מצב מוצק (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) עם מהירות כתיבה של 530 מגהבייט / שניות ומהירות קריאה של 560 מגהבייט / שניות; קיבולת אחסון של 480 כונני העברת נתונים בגודל 6 ג'יגה-בייט / שניות Corsair Neutron Xti - כונן קשיח מוצק של 240 ג'יגה-בייט (סידורי ATA III, MLC, 0-70 C, 2.5 ", -40-85 C), צבע שחור y ביצועים אדירים ויציבים ושיעורי העברה ממושכים מאוד של סמסונג 850 EVO - כונן קשיח סולידי (250 ג'יגה-בייט, סידורי ATA III, 540 מגהבייט / שניות, 2.5 אינץ '), נפח אחסון SSD שחור של 250 ג'יגה-בייט; מהירות קריאה רציפה של עד 540 מגהבייט / שניות ומהירות הכתיבה של עד 520 מגהבייט / שניות 63.26 יורו Samsung 960 EVO NVMe M.2 - 500 GB כונן קשיח מוצק (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES נפח אחסון SSD בנפח 256 סיביות, 0 - 70 צלזיוס; זיכרונות V-NAND של סמסונג, ממשק NVMe ובקר פולאריס 183.86 יורו

מסקנה

ל- MLC יש אורך שימושי ארוך יותר מאשר ה- TLC, מכיוון שקל יותר להבחין בין 4 מצבי המתח האפשריים לעומת 8 שיש להם שולי שגיאה קטנים יותר. זו גם הסיבה ש- SSD TLC הוא זול יותר ואנחנו מוצאים אותו ב- SSD-טווח נמוך ובינוני.

אנו יודעים כעת ש- SSD מבוסס זיכרון MLC יקרים יותר ממכשירי TLC, עומדים בצפיפות נתונים נמוכה יותר, הם מהירים יותר ויכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות יותר, עם אורך חיים ארוך יותר וצורכים פחות כוח. מה אתה חושב על הכל? אתה כבר אומר לנו את הרשמים שלך, לאחר שקראנו את המאמר!