Kuo skiriasi slc mlc ir tlc atmintis?

SSD pirkimas už tą pačią kainą negarantuoja tos pačios tarnavimo trukmės. Galbūt iš tikrųjų mokate už paslėptą gedimą{1}}kai kurie diskai veikia kaip nauji penkerius metus, o kiti sulėtėja, sustingsta arba staiga sugenda ir per trejus praranda duomenis. Nekaltinkite nesėkmės. Tikrasis kaltininkas yraNAND blykstėtipas (SLC, MLC, TLC arba QLC), paslėptas smulkiu šriftu,{0}}tikros trukmės kodo gamintojai jums nepasakys.

Pamirškite žargoną. Štai trys paprastos gudrybės, kaip pastebėti tikrąjį ilgaamžiškumą, nemokėti visos kainos už prastesnius diskus ir pasirinkti SSD, kurio niekada nesigailėsite.

Plūduriuojančios vartų ląstelės ir įstrigę elektronai

Pagalvokite apie NAND blykstės elementą kaip apie sandarų elektronų indelį. Įtampa stumia elektronus, ir jie ten lieka be energijos-todėl atmintis nepastovi.

Valdiklis nuskaito duomenis matuodamas užpildymo lygį: daugiau elektronų reiškia vieną reikšmę, mažiau – kitą. Paprasčiausiai ląstelė atsako į vieną klausimą: ar stiklainis yra daugiau ar mažiau nei pusė užpildytas? Dvejetainis „taip“ / „ne“ apibrėžia SLC (vieno{1}}lygio langelį) ir yra kiekvieno kito NAND tipo pagrindas. SLC, MLC, TLC ir QLC tiesiog pateikia skirtingus atsakymus į tą patį klausimą: kiek kartų galite padalinti stiklainį, kol duomenys taps nestabilūs?

Kodėl daugiau bitų ląstelėje reiškia mažiau patikimumo

Paveikslėlis aNAND blykstėląstelė kaip sandarus elektronų stiklainis. Įtampa stumia elektronus ir jie lieka be maitinimo-todėl atmintis nepastovi. Valdiklis nuskaito duomenis matuodamas užpildymo lygį: daugiau elektronų reiškia vieną reikšmę, mažiau reiškia kitą. Paprasčiausiai elementas atsako į vieną klausimą: ar stiklainis yra daugiau ar mažiau nei pusė užpildytas? Šis dvejetainis elementas apibrėžia SLC (vieno{5}}lygio langelį) ir yra kiekvieno kito NAND tipo pagrindas. SLC, MLC, TLC ir QLC tiesiog skirtingai atsako į tą patį klausimą: kiek kartų galite padalinti stiklainį, kol duomenys taps nestabilūs?

SLC, pSLC, MLC, TLC, QLC - Kas yra kiekvienas?

SLC (vieno{0}}lygio langelis) - 1 bitai / langelis

SLC išsaugo po vieną bitą kiekviename langelyje{0}}, kai stiklainis yra mažiau nei pusė užpildytas arba daugiau nei pusė užpildytas. Dėl šio paprastumo tai yra NAND blykstės patikimumo lubos, kurios ištvermė paprastai veikia nuo 30 000 iki 100 000 programavimo / ištrynimo ciklų, kur kas daugiau nei čia.

Ta ištvermė jums kainuoja-tiesiogine prasme. Vienas bitas ląstelėje reiškia daugiau fizinių ląstelių viename gigabaite, todėl SLC yra brangiausia parinktis ir paprastai pristatoma mažesnėmis talpomis. Jis užsidirba, kai nepavyksta įrašyti: pramoninis valdymas, juodosios-dėžės įrašymo įrenginiai ir svarbios-sistemos, kuriose verčiau mokėti daugiau ir saugoti mažiau, nei rizikuoti sugadintais duomenimis.

Tačiau viena technologija parduodama kartu su SLC taip dažnai, kad abi jos paprastai painiojamos-pSLC.

pSLC (pseudo{0}}SLC)

pSLC nėra SLC.

pradėti.

pSLC yra įprastas MLC arba TLC silicis, sąmoningai paleistas tokiu režimu, kuris naudoja tik viršutinę ir apatinę elemento įtampos būsenas-tas pačias dvi{1}}būsenas, kurias SLC naudoja natūraliai. Tai perpus sumažina disko naudingą talpą, bet daug kartų padidina ištvermę, nei užtikrina tas pats lustas įprastu režimu, paprastai nusileidžiant tarp vietinio MLC ir tikrojo SLC, o ne visiškai atitinkančio SLC.

Štai kur rinkodara tampa slidi: kadangi pSLC pasiskolina SLC logiką, pardavėjai dažnai parduoda jį kaip „SLC{0}}ekvivalentą“ arba be kvalifikacijos suverčia į „pramoninio lygio“ eilutes. Tai nėra lygiavertė. Pagrindinis elementas vis dar turi smulkesnę MLC arba TLC silicio gamybos geometriją, todėl ji yra labiau veikiama netikėto energijos praradimo, elementų kryžminio pokalbio ir duomenų saugojimo problemų nei elementas, sukurtas kaip SLC nuo pat pradžių.

pSLC → MLC

MLC (Multi{0}}Level Cell) - 2 bitų/ląstelėje

MLC saugo 2 bitus vienoje ląstelėje, todėl valdikliui suteikiama keturios galimos įtampos būsenos, o ne dvi. Ištvermė paprastai nukrenta per tūkstančius programos / ištrynimo ciklų - aiškus žingsnis žemyn nuo SLC, bet vis tiek reikšmingai lenkia TLC.

MLC →TLC

TLC (trigubo{0}}lygio langelis) - 3 bitai / langelis

TLC saugo 3 bitus vienoje ląstelėje, kiekvieną elementą padalijant į aštuonias įtampos būsenas. Ištvermė paprastai patenka į mažus tūkstančius P/E ciklų, -pastebimai atsilieka nuo MLC-, tačiau kompromisas perka pajėgumą. Dėl TLC visų pirma galima įsigyti įperkamus, didelės talpos{5}}SSD ir „flash drives“.

Dėl to TLC yra tikras vidurys: numatytasis kasdienio vartotojų saugyklos režimas, tinkamas skaitymo{0}}sunkiems pramoninio darbo krūviams, tačiau silpnesnis pritaikymas bet kur rašymas veikia ilgai ir sunkiai.

TLC → QLC

QLC (Quad{0}}Level Cell) - 4 bitų/ląstelėje

QLC išsaugo 4 bitus kiekviename elemente{1}}šešiolika įtampos būsenų erdvėje, kurią SLC elementas naudoja dviem. Toks tankis suteikia QLC mažiausią gigabaito kainą ir didžiausius pajėgumus, taip pat mažiausią patvarumą: paprastai nuo šimtų iki mažų tūkstančių P/E ciklų.

Archyvų saugyklų, medijos bibliotekų ar bet kokio didelio skaitymo-darbo krūvio, kai tik retkarčiais rašoma, ištvermė retai tampa ribojančiu veiksniu. Tačiau nuolatinis intensyvus rašymas sudegins QLC ciklo biudžetą daug greičiau, nei rodo kaina ir talpa.

Visa palyginimo lentelė: ištvermės, greičio, sąnaudų ir naudojimo atvejai

Kai visi penki tipai yra apibrėžti atskirai, štai kaip jie susikerta vienas su kitu.

Skaitymo / rašymo greitis labai priklauso nuo sąsajos ir valdiklio, o ne tik nuo NAND tipo, todėl aukščiau pateiktas reitingas atspindi tipišką kiekvienos ląstelės technologijos indėlį į greitį -o ne pažadą apie kokio nors konkretaus produkto etaloninius skaičius.

Šie diapazonai taip pat nėra fiksuotos konstantos. Tas pats NAND tipas gali turėti pastebimai skirtingus ištvermės įvertinimus, priklausomai nuo to, kas ir kaip jį sukūrė.

Kodėl skaičiai taip skiriasi tarp gamintojų?

Du diskai, pažymėti „MLC“, gali turėti tikrai skirtingus P/E įvertinimus{0}}vienas pardavėjas vertina savo 3 000 ciklų, kitas – 10 000 ciklų, ir abu gali būti tikslūs. Skirtumas susijęs su proceso mazgu, ECC stiprumu ir tuo, kaip konservatyviai kiekvienas pardavėjas vertina savo produktą. Subrendęs procesas arba agresyvus ECC gali prailginti realaus pasaulio ištvermę gerokai daugiau, nei numato vien NAND etiketė.

Be kategorijų skirtumų, per pastaruosius kelerius metus skaičiai pasikeitė ir dėl struktūrinės priežasties-Pati NAND technologija pasikeitė.

3D NAND ir SLC talpyklos kaupimas: kas pasikeitė per pastaruosius metus

3D NAND krovimas ir kodėl jis pakeitė sąnaudų / patikimumo lygtį

Iki šiol viskas buvo plokščia, vieno sluoksnio{0}}ląstelė. Daugelį metų gamintojai didino tankį sutraukdami proceso mazgus ir supakuodami ląsteles arčiau viena kitos vienoje plokštumoje. Šis metodas atsitrenkė į sieną: mažesnės, sandariai supakuotos ląstelės beveik nepaliko vietos klaidoms.

3D NAND pakeitė žaidimą sudėliodami ląstelių sluoksnius vertikaliai, o ne sumažindami juos horizontaliai. Gamintojai dabar gali išplėsti pajėgumus pridėdami sluoksnius, užuot išspaudę daugiau įtampos būsenų į jau ankštą plotą. Nors tai nepanaikina bitų-vieno-ląstelių mainų-iš-3D QLC elementas vis tiek turi skirti 16 įtampos būsenų-, tačiau šiandieninės TLC ir QLC pavaros suteikia daug atlaidesnę elementų geometriją. Šis struktūrinis pokytis paaiškina, kodėl šiuolaikiniai TLC ir QLC NAND siūlo daug didesnį patikimumą nei jų dešimtmečio{11}}plokštieji analogai.

Vertikalus krovimas padeda sumažinti išlaidas ir{0}}ilgalaikę patvarumą. Tačiau vartotojai dažnai susiduria su visiškai kitokia kasdieninio našumo problema-, kuri neturi nieko bendra su sluoksniais.

SLC talpyklos kaupimas vartotojų TLC / QLC diskuose

Pirma, išspręskite dažnai pasitaikančią painiavą: SLC talpyklos kaupimas ir pseudo{0}}SLC (pSLC) nėra tas pats dalykas, nors abu paleidžia langelius vieno-bito režimu.

SLC talpyklos kaupimas yra laikina vartotojų TLC ir QLC diskų našumo funkcija. Valdiklis rašo į disko dalį naudodamas tik dvi įtampos būsenas, o ne aštuonias ar šešiolika, sukurdamas greitus greičio pliūpsnius. Kai ši maža talpykla prisipildo didelių perkėlimų metu, įrašymo greitis smarkiai sumažėja, kai diskas grįžta į pradinį TLC arba QLC režimą. Ši talpykla visam laikui nieko neaukos-ji tiesiog laikinai pasiskolina talpos, kad paspartintų kasdienes užduotis.

Priešingai, pSLC yra nuolatinė konfigūracija. Gamintojai užrakina visą diską į vieno-bito režimą visam jo veikimo laikui. Tai visam laikui sumažina bendrą pajėgumą, tačiau užtikrina didelį patvarumą ir pastovų rašymo greitį, reikalingą pramoniniams ir įterptiesiems projektams.

Ta pati gudrybė, skirtingi tikslai: SLC talpykloje pasiskolinama vietos trumpam spartos padidinimui, o pSLC talpa amžinai keičiama į itin ilgaamžiškumą.

Dabar tikrasis klausimas išlieka: kaip pasirinkti tinkamą SSD tipą, atitinkantį jūsų poreikius?

Kaip pasirinkti tinkamą NAND tipą jūsų programai

Jei žinote savo rašymo dažnumą, duomenų svarbą ir viršutinę biudžeto ribą, aukščiau pateikta struktūrinė schema per kelias sekundes nurodys pradinę kategoriją. Toliau pateikiamuose trijuose skyriuose pateikiami kiekvienos šakos samprotavimai.

Didelė{0}}Ištvermė / Misija-Kritiniai naudojimo atvejai → SLC arba pSLC

Pasirinkite aukštos{0} klasės saugyklą (SLC arba pSLC), jei jūsų programa:

Duomenis rašo nuolat, o ne retkarčiais išsaugo.

• Negalite sau leisti duomenų sugadinimo ar gedimo staigaus energijos tiekimo praradimo metu.
• Veikia kritinėse sistemose (pvz., 24/7 duomenų kaupikliai arba įterptieji valdikliai), kur lauko pakeitimas yra brangus.
• Reikia ilgalaikio{0}}tiekimo stabilumo naudojant identiškus komponentus metų metus.

SLC ir pSLC:

• Pasirinkite tikrąjį SLC, kad užtikrintumėte maksimalų patikimumą, neatsižvelgiant į kainą.
• Pasirinkite pSLC, kad žymiai sumažintumėte išlaidas ir išlaikytumėte beveik{0}}SLC patvarumą.

Jei jūsų darbo krūvis reikalauja rečiau rašyti arba mažesnio patikimumo, prieš mokėdami didesnę kainą apsvarstykite vidutinės{0}}pakopos parinktis.

Subalansuotos išlaidos ir našumas → MLC arba Industrial TLC

Ši kategorija tinka programoms, kurios reguliariai rašo duomenis,{0}}pvz., POS terminalai, tinklo įranga ir vidutinės{1}}įterptosios sistemos. Jiems reikia daug didesnio patikimumo nei siūlomi mažmeniniai SSD, tačiau jiems trūksta SLC{3}}kainodaros.

Jei perkate šiame diapazone, saugokitės vienos pagrindinės spąstų: pramoninis TLC nėra vartotojų TLC.

Nors abiejuose naudojama ta pati trijų{0}}raidžių etiketė, pramoninės-klasės TLC turi specializuotą programinę-aparatinę įrangą ir kvalifikaciją, skirtą platesniems temperatūros diapazonams ir pastoviam rašymo greičiui. Niekada nevertinkite tikrojo SSD patvarumo tik pagal „TLC“ etiketę.

Vartotojas / Skaityti-Didelis / mažas-biudžeto naudojimo atvejai → TLC arba QLC

Jei jūsų darbo krūvis daugiausia apima skaitymą ir retkarčiais rašymą, pirmenybę teikite biudžetui ir pajėgumams, o ne dideliam ištvermingumui.

• „Consumer TLC“ lengvai atlieka kasdienes biuro užduotis, bendruosius kompiuterius ir atsitiktinius žaidimus.
• QLC tinka medijos bibliotekoms, archyvų saugykloms ir atsarginiams diskams, kur talpa -už-dolerius yra svarbiausia-, kol įrašymas išlieka nedidelis.

Venkite QLC, kai dirbate ilgai ir sunkiai rašydami, pvz., redaguodami 4K/8K vaizdo įrašus ar serverio programas. Nuolatinis didelių failų rašymas greitai išnaudoja ribotą QLC rašymo ciklo biudžetą.

Atminkite: SLC talpyklos kaupimas labai lemia kasdienį našumą. Užpildžius talpyklą, intensyvūs perdavimai sumažės iki vietinio greičio.

Taigi, kaip patikrinti, ar perkamas SSD iš tikrųjų atitinka pardavėjo reikalavimus?

Kaip patikrinti, kas NAND iš tikrųjų yra jūsų diske

SMART atributų ir duomenų lapų skaitymas

Nereikia išardyti SSD, kad patikrintumėte jo vidinę būklę. Dauguma diskų atskleidžia SMART atributus, kurie atskleidžia tikrąjį-dėvėjimąsi ir ištvermę.

Sutelkite dėmesį į dvi svarbias metrikas:

• Total Bytes Written (TBW): seka visus duomenis, apdorotus per disko eksploatavimo laiką.
• Likęs gyvenimo procentas (nusidėvėjimo lygis): įvertina likusią vardinę ištvermę.

Nors SMART metrika tiesiogiai nenurodo NAND tipo, ji padeda protingai{0}}patikrinti tiekėjų pretenzijas. Staigus sveikatos kritimas po minimalių įrašų rodo prastesnę aparatinę įrangą.

Tada pateikite užklausą oficialaus duomenų lapo, kuriame nurodytas tikslus dalies numeris{0}}ne tik produktų serija. Teisėtas duomenų lapas nurodo NAND tipą, P/E ciklo įvertinimą ir valdiklį.

Patvirtinimo trimis veiksmais kontrolinis sąrašas

• Perskaitykite SMART duomenis, kad pamatytumėte tikrąjį pavaros susidėvėjimą.
• Norėdami patikrinti oficialias specifikacijas, gaukite tikslų dalies{0}}numerio duomenų lapą.
• Kryžm-pažymėkiteNAND tipasir įvertinkite tiekėjo pretenzijas.

Techninių duomenų patikrinimas apsaugo jūsų investicijas, tačiau norint užtikrinti ilgalaikį{0}}patikimumą reikia atviro bendravimo su patikimu saugyklos tiekėju, pvz., Fondatop.

Klausimai, kuriuos reikia užduoti savo tiekėjui (Fondatop užraktas, lusto žymėjimas)

BOM (Bill of Materials) užraktas yra tiekėjo įsipareigojimas išlaikyti kiekvieną komponentą-įskaitant tikslią NAND blykstę-viso gamybos proceso metu, kad būtų išvengta tylaus dalių keitimo. Kelių-metų projektų atveju KOM užraktas yra toks pat svarbus kaip ir pats NAND tipas.

Užduokite potencialiems tiekėjams keturis tiesioginius klausimus:

• Ar garantuojate BOM užraktą ir kiek laiko?
• Ar pranešite mums prieš keisdami NAND arba komponentus?
• Ar galite pateikti originalų NAND lusto duomenų lapą, o ne tik pakeisto prekės ženklo gaminio lapą?
• Ar galime atsekti fizinius lustų ženklus tiesiai į tą duomenų lapą?

Dvejonės ar neaiškūs atsakymai atskleidžia nepatikimus tiekėjus.

Greito pasirinkimo santrauka

1. SLC / pSLC: būtinas svarbioms sistemoms ir 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę veikiančioms sistemoms.
2. MLC / Industrial TLC: idealiai tinka vidutinio{0}}pakopos pramoniniams įrenginiams, kuriems reikia subalansuotos patvarumo ir kainos.
3. Vartotojų TLC / QLC: geriausiai tinka{0}}sunkioms vartotojų užduotims, atsarginėms kopijoms ir medijos saugyklai atlikti.

„Geriausias“ NAND visada priklauso nuo rašymo dažnio, duomenų kritiškumo ir biudžeto. Visada patikrinkite SMART duomenis ir reikalaukite užrakintos KS prieš imdamiesi didelės apimties{1}} kūrimo.