Đĩa Ssd với bộ nhớ tlc vs mlc

Sự bùng nổ bộ nhớ flash tuyệt vời xảy ra giữa năm 2004 và 2005, khi sự kết hợp của hai yếu tố khiến giá mỗi megabyte giảm nhanh chóng. Khi các điện thoại thông minh và ổ đĩa SSD bắt đầu nhận thấy sự giảm giá, nhưng chỉ có thời gian trôi qua mới khiến chúng tôi có mức giá hấp dẫn hơn, mặc dù gần đây có vẻ như chúng không phải do công việc và chúng lại tăng giá. Bạn có muốn biết sự khác biệt giữa ký ức TLC so với MLC không? Chúng tôi giải thích mọi thứ bạn cần biết!

Chỉ số nội dung

Ổ SSD có bộ nhớ TLC vs MLC

Đầu tiên là sự gia tăng tàn bạo trong sản xuất và cạnh tranh giữa các nhà sản xuất, đã đẩy giá xuống. Ngoài những người khổng lồ như Samsung và Toshiba, ngay cả Intel và AMD cũng đã đầu tư số tiền lớn vào việc sản xuất bộ nhớ flash.

Thứ hai là sự ra đời của công nghệ MLC (Multi-Level Cell), trong đó mỗi ô tiếp tục lưu trữ hai bit thay vì chỉ một. Điều này có thể là nhờ sử dụng điện áp trung gian. Công nghệ MLC đã được các nhà sản xuất khác nhau thực hiện ít nhiều đồng thời và đã giảm một nửa chi phí cho mỗi megabyte, nhưng thay vào đó, nó đã dẫn đến các chip bộ nhớ flash với hiệu suất thấp hơn và xuống cấp nhanh hơn..

Ngày nay, chip MLC là loại được sử dụng trong phần lớn các thẻ nhớ USB, thẻ nhớ và SSD. Các chip truyền thống, lưu trữ một bit trên mỗi ô, được gọi là LẠC SLC (Tế bào đơn cấp) và được sản xuất với mục đích phục vụ thị trường cho các ổ đĩa trạng thái rắn hiệu suất cao (đặc biệt là các mẫu dành cho thị trường máy chủ). Mặc dù đắt hơn nhiều, chúng cung cấp hiệu suất tốt hơn và bền hơn.

Ở một thái cực khác, chúng tôi có các đơn vị được trang bị chip TLC, lưu trữ ba bit mỗi ô, thay vì hai như MLC, và do đó giảm chi phí sản xuất trên mỗi gigabyte hơn 33%. Mặt khác, việc sử dụng nhiều điện áp trung gian hơn dẫn đến các chip suy giảm nhanh hơn MLC.

Sự khác biệt giữa MLC và TLC

Trong thực tế, không có sự khác biệt vật lý giữa các tế bào trên chip MLC và TLC. Trong cả hai trường hợp, kỹ thuật sản xuất gần như giống nhau nhưng có sự khác biệt trong chúng… nhưng cũng là cách thức lập trình chip. Điều làm cho chip MLC và TLC rẻ hơn SLC là một vấn đề đơn giản về số học: Một chip NAND 16 gigabyte có thể tạo ra chip SLC 16 gigabyte, chip MLC 32 gigabyte hoặc chip TLC 48 gigabyte.

Giả sử tổng chi phí của chip là 24 đô la, chúng tôi sẽ có chi phí cho mỗi gigabyte là 0, 75 đô la trên MLC và chỉ 0, 5 đô la trên FTA. Nếu bạn là nhà sản xuất quan tâm đến việc bán SSD dung lượng lớn với giá thấp, thì rõ ràng lựa chọn nào trong hai tùy chọn sẽ hấp dẫn hơn đối với bạn.

Vấn đề lớn không chỉ là độ bền, mà còn là hiệu năng của chính các con chip, vốn suy giảm khi sử dụng nhiều bit hơn. Một hoạt động đọc mất 50 Lời nói trên chip MLC sẽ mất 100 Lời nói trở lên trên chip TLC.

Đồng thời, một thao tác ghi có 900 900 hoặc nhiều hơn trên chip MLC mất hơn 2000V trên TLC, dẫn đến giảm tỷ lệ thuận với tốc độ đọc và ghi của các ổ đĩa.

CHÚNG TÔI ĐỀ NGHỊ BẠN NAND loại bộ nhớ trong SSD: SLC, MLC, TLC và QLC

Vấn đề lớn nhất, tuy nhiên, là độ bền. Tuổi thọ của chip MLC chỉ là 10.000 chu kỳ trong 50nm, trong khi ở chip TLC, tuổi thọ là 2.500 hoạt động trong 50nm.

Ngay cả khi sử dụng các cung và các kỹ thuật khác được sử dụng bởi các trình điều khiển hiện tại để kéo dài tuổi thọ của ổ đĩa, ổ SSD 128 GB dựa trên chip TLC 25nm sẽ chỉ mang theo 96TB bản ghi trong suốt vòng đời của nó, hạn chế công dụng của nó rất nhiều. Để so sánh, một đĩa 128 GB dựa trên chip MLC 34nm sẽ mang 640TB trên đĩa.

Một đĩa MLC sẽ có tuổi thọ tương đối thấp, nhưng vẫn có thể chấp nhận được nếu chúng ta xem xét những lợi thế tuyệt vời mà bộ nhớ flash mang lại ở các khu vực khác. Tuy nhiên, ổ đĩa TLC sẽ bị hạn chế sử dụng và trong nhiều tình huống sử dụng có thể bị cạn kiệt sau vài năm. Ý tôi là, chúng không tệ, được chứ? Nhưng chúng có chất lượng kém hơn.

Một ổ SSD với bộ nhớ TLC hoàn toàn phù hợp với người dùng bình thường. Nhưng một MLC có chất lượng cao hơn và chúng có mặt trong danh sách hàng đầu của nhà sản xuất.

Nhiều nhà sản xuất đã có thể bù đắp cho sự sụt giảm về hiệu suất và độ tin cậy của bộ nhớ flash với trình điều khiển tốt hơn và việc sử dụng tỷ lệ phần trăm cao hơn của SSD, nhưng điều đó không phủ nhận câu hỏi trung tâm rằng các nhà sản xuất đang sản xuất chip nhớ flash tồi tệ hơn. với mỗi thế hệ mới, tiến bộ chỉ liên quan đến chi phí.

Tế bào đa cấp (MLC)

MLC là tiêu chuẩn được sử dụng bởi hầu hết các ổ đĩa trạng thái rắn hiện nay. Từ viết tắt của Multi-Level Cell và được sử dụng để mô tả các bộ nhớ flash NAND có khả năng lưu trữ 2 bit dữ liệu trên mỗi ô.

TLC là một sự phát triển của công nghệ này và cho phép lưu trữ 3 bit dữ liệu trên mỗi ô, trong khi Ô đơn cấp (SLC) chỉ lưu trữ một bit dữ liệu cho mỗi ô. Mỗi cái đều có ưu điểm và nhược điểm, chúng ta sẽ thấy tiếp theo.

Loại MLC ngày nay khá phổ biến và bao gồm một quá trình sử dụng các điện áp khác biệt để tạo ra một ô nhớ lưu trữ hai bit (theo lý thuyết, có thể làm cho nó lưu trữ nhiều hơn) thay vì chỉ một, như trong SLC.

Nhờ công nghệ MLC, chi phí cho các thiết bị lưu trữ flash đã giảm, thậm chí tăng cung cấp các sản phẩm như thẻ nhớ USB và điện thoại thông minh với giá cả phải chăng hơn.

Tế bào ba cấp (TLC)

Tên chính nó chỉ ra nó: loại TLC lưu trữ ba bit trên mỗi ô, do đó, khối lượng dữ liệu có thể được lưu trữ trong đơn vị tăng đáng kể. Đó là tiêu chuẩn gần đây nhất chúng tôi có trên thị trường.

CHÚNG TÔI ĐỀ NGHỊ BẠN Corsair Dominator Platinum Phiên bản đặc biệt và đèn LED báo thù

Tuy nhiên, hiệu suất cũng thấp hơn so với công nghệ MLC, sau tất cả, chúng tôi nhận được tám giá trị có thể có ba bit, đó là lý do tại sao có nhiều loại điện áp hơn: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 và 111.

Ở đây, lợi ích chính là sự gia tăng không gian lưu trữ, vì bộ nhớ TLC thường chậm hơn so với chip MLC, do đó, có hiệu suất thấp hơn công nghệ SLC.

Mặc dù vậy, bộ nhớ TLC và MLC nhanh hơn ổ cứng, đó là lý do tại sao việc sử dụng chúng là khả thi trong hầu hết các ứng dụng: trong nhiều trường hợp, nó không bù được ổ SSD khá nhanh, nhưng nó không cung cấp dung lượng đủ lưu trữ.

Những lợi thế và bất lợi là gì?

Ưu điểm lớn của ổ đĩa trạng thái rắn với công nghệ TLC là ở mức giá thấp nhất. Điều này là do các ổ đĩa với công nghệ dày đặc hơn, lưu trữ nhiều dữ liệu hơn với cùng dung lượng. Nói cách khác, cuối cùng họ có hiệu quả chi phí cao hơn. Nhưng điều này, giống như mọi thứ trong cuộc sống, có giá.

Ổ đĩa trạng thái rắn với công nghệ TLC cuối cùng không nhanh hoặc bền như các mô hình MLC. Do đó, chúng không được chỉ định để sử dụng chuyên nghiệp.

Thật vậy, ổ đĩa trạng thái rắn TLC phù hợp hơn cho người dùng gia đình. Đối với những loại người dùng này, không có sự khác biệt hiệu suất đáng chú ý, ít nhất là trong phần lớn các trường hợp.

Bạn hỗ trợ bao nhiêu chu kỳ ghi âm mà không mất khả năng lưu trữ dữ liệu?

Rõ ràng là số chu kỳ ghi được hỗ trợ bởi một tế bào ảnh hưởng đến tuổi thọ hữu ích của nó. Nhưng may mắn thay, nó không phải là yếu tố duy nhất. Có hai yếu tố quan trọng khác: tần số mà giá trị chứa trong ô được sửa đổi (tần số được đọc không ảnh hưởng đến tuổi thọ hữu ích) và dung lượng của đơn vị lưu trữ lớn (trong trường hợp của chúng tôi, từ SSD hoặc thiết bị trạng thái rắn) được cài đặt.

Tầm quan trọng của tần suất hoạt động ghi là rõ ràng: tần suất của thao tác ghi trong một ô hỗ trợ mười nghìn chu kỳ ghi của một đơn vị được sử dụng ít hoặc lưu trữ dữ liệu tĩnh là nhỏ. Do đó, ô này sẽ tồn tại lâu hơn nhiều so với ô khác, được cài đặt trong một ổ đĩa được sử dụng để lưu trữ dữ liệu động có giá trị thay đổi thường xuyên và phải được viết lại mọi lúc.

Quan trọng như ngân hàng bộ nhớ nơi lưu trữ dữ liệu trên ổ SSD là bộ điều khiển chứa trong đó, có chức năng như một giao diện giữa đĩa SSD và máy tính. Đây là bộ điều khiển quyết định dữ liệu nào sẽ được lưu trữ.

CHÚNG TÔI ĐỀ NGHỊ BẠN Việc sản xuất bộ nhớ DRAM sẽ tiếp tục bị hạn chế trong năm 2018

Trong những năm cuối cùng mà SSD đã lan rộng, các thuật toán xác định những gì các tế bào này sẽ được hoàn thiện. Các bộ điều khiển mới hơn tìm cách phân phối các hoạt động đọc của các ô có sẵn trên SSD một cách đồng nhất nhất có thể, ngăn một số ô nhận được nhiều thao tác ghi hơn các ô khác.

Trong những ngày đầu sử dụng SSD, ổ đĩa có dung lượng tương đối nhỏ. Ổ đĩa 1TB có sẵn ngày hôm nay. Chà, nếu tổng số ô trong đó các thao tác ghi có thể được phân phối tăng đáng kể, tần suất mà mỗi ô được ghi đè sẽ giảm theo tỷ lệ trực tiếp với mức tăng này.

Do đó tầm quan trọng của dung lượng của SSD liên quan đến tuổi thọ của nó. Tuy nhiên, các thiết bị dựa trên MLC có tuổi thọ ngắn hơn nhiều so với các thiết bị dựa trên SLC.

Một sự khác biệt quan trọng khác là tốc độ thực hiện thao tác ghi. Mặc dù lần này, các hoạt động đọc không can thiệp. Rốt cuộc, để đo điện áp là đủ để áp dụng cảm biến cho các điểm có sự khác biệt về điện thế. Nhưng trong trường hợp viết, điều đó là khác nhau.

Loại ô nhớ này, như có thể thấy, có thể lưu trữ tám giá trị khác nhau (000 ₂ = 010 đến 1112 = 710). Quan sát đơn giản là đủ để chỉ ra rằng "viết" một giá trị (điều chỉnh mức điện áp) phức tạp hơn nhiều (và do đó chậm hơn) khi số lượng giá trị có thể tăng lên. Và, bằng cách tăng phạm vi điện áp, tiêu thụ năng lượng tăng.

Vấn đề nhiệt độ

Cho đến gần đây, các mô-đun bộ nhớ tản nhiệt, nhưng điều này không bao giờ là một mối quan tâm. Tuy nhiên, khi nói đến bộ nhớ flash đa cấp thì lại khác.

Rốt cuộc, chúng hoạt động ở tần số cao và sử dụng điện áp tương đối cao, hai yếu tố quan trọng khi nói đến tản nhiệt và do đó làm tăng nhiệt độ chip.

Điều này đặc biệt tế nhị khi nói đến bộ nhớ MLC, trong đó số ngưỡng của điện áp bên trong xác định giá trị được lưu trữ là lớn hơn.

Điều này là do nhiệt độ quá cao có thể can thiệp vào các ngưỡng này, điều này làm thay đổi giá trị được lưu trữ và làm giảm hoàn toàn độ tin cậy của bộ nhớ.

CHÚNG TÔI KIẾN NGHỊ BẠN Samsung hiển thị bộ nhớ RDIMM 256 GB

Kết quả là chắc chắn không nên để các cơ sở của loại bộ nhớ này được giữ ở nhiệt độ hoạt động rất cao. Vì lý do này, một số thiết bị (ví dụ, một số SSD Samsung) có cảm biến nhiệt độ chỉ đơn giản là làm chậm quá trình ghi (các bài đọc, như mọi khi, ít ảnh hưởng đến tản nhiệt) trong trường hợp nhiệt độ trên 70 độ C và chỉ trở lại hoạt động bình thường khi các ngân hàng hạ nhiệt xuống dưới giá trị giới hạn này.

Bộ nhớ đơn cấp (SLC) chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều. Điều này là do bởi vì nó chỉ có thể mất một trong hai trạng thái, dung sai lớn hơn nhiều so với nhiệt độ thay đổi ngưỡng điện áp một chút, do đó giá trị được lưu trữ không thay đổi.

Do đó, SSD đơn bào, đắt hơn nhưng chịu được nhiệt độ cao hơn, được phân loại là "công nghiệp", trong khi MLC, phải hoạt động ở dải nhiệt độ thấp hơn, được phân loại là "thương mại".

SSD đề xuất

Corsair Force MP500 - Ổ đĩa thể rắn, SSD 120 GB, SSD M.2 PCIe Gen 3 x4 NVMe-SSD, Tốc độ đọc lên tới 2.300 MB / s Ổ SSD CORSAIR NVMe M.2 cho phép mức hiệu suất ở một định dạng Dòng máy nhỏ gọn Corsair Force LE - Ổ cứng thể rắn 480 GB (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) Với tốc độ ghi 530 MB / s và tốc độ đọc là 560 MB / s; Dung lượng lưu trữ 480 và tốc độ truyền dữ liệu 6 Gbit / s GB Corsair Neutron Xti - Ổ cứng rắn 240 GB (Nối tiếp ATA III, MLC, 0-70 C, 2.5 ", -40-85 C), Màu đen y Hiệu năng ổn định màu đỏ và tốc độ truyền duy trì rất cao Samsung 850 EVO - Ổ cứng rắn (250 GB, ATA III nối tiếp, 540 MB / s, 2, 5 "), dung lượng lưu trữ SSD 250 GB màu đen; Tốc độ đọc tuần tự lên tới 540 MB / giây và Tốc độ ghi lên tới 520 MB / s 63, 26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - Ổ cứng đặc 500 GB (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES Dung lượng lưu trữ SSD 256-bit, 0 - 70 C) 500 GB; Bộ nhớ Samsung V-NAND, giao diện NVMe và bộ điều khiển Polaris 183, 86 EUR

Kết luận

MLC có tuổi thọ hữu ích lâu hơn TLC, vì dễ phân biệt 4 trạng thái điện áp có thể hơn so với 8 có biên độ sai số nhỏ hơn. Đây cũng là lý do tại sao một ổ SSD TLC rẻ hơn và chúng tôi tìm thấy nó trong các ổ SSD tầm trung và thấp.

Bây giờ chúng ta biết rằng SSD dựa trên bộ nhớ MLC đắt hơn TLC, chịu được mật độ dữ liệu thấp hơn, nhanh hơn và có thể chịu được nhiệt độ cao hơn, với tuổi thọ dài hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn. Bạn nghĩ gì về mọi thứ? Bạn đã cho chúng tôi biết ấn tượng của bạn, sau khi đọc bài viết!