Все что вам нужно знать о SSD, чтобы выбрать лучший.

В этом руководстве описывается все, что вам нужно знать о SLC, MLC и TLC NAND Flash, объясняются плюсы и минусы каждого из них, чтобы помочь читателям выбрать правильный SSD при обновлении.

Любой, кто попробовал хоть раз, подтвердит, твердотельные накопители (SSD) — это здорово! Благодаря более быстрому времени загрузки ваших любимых приложений, более высокой общей эффективности и дополнительной надежности по сравнению с традиционными вращающимися жесткими дисками, неудивительно, что они появляются на каждом новом устройстве, которое выходит на рынок.

Но что делает некоторые SSD дороже, чем другие? Как гоночные машины, это все о том, что под капотом.

Что такое NAND Flash?

Флэш-память NAND состоит из множества ячеек, которые содержат биты, и эти биты либо включаются, либо выключаются с помощью электрического заряда. То, как организованы эти ячейки включения/выключения, представляет данные, хранящиеся на SSD. Количество битов в этих ячейках также определяет наименование флэш-памяти, например, флэш-память одноуровневой ячейки (SLC) содержит один бит в каждой ячейке.

Причина, по которой SLC доступен только на более низких мощностях, заключается в том, что флэш-память NAND занимает печатную плату (PCB). Не забывайте, что на печатной плате должны быть встроены контроллер, память DDR и флэш-память, соответствующие стандартным размерам для вашего компьютера. MLC удваивает количество бит на ячейку, тогда как TLC утраивается, и это открывает доступ к SSD с большей емкостью.

Существуют конкретные причины, по которым производители собирают флэш-память с одним битом на ячейку, например SLC. Преимущество его заключается в том, что он является самым быстрым и долговечным, но имеет недостатки в том, что он более дорогой и недоступен при более высокой емкости хранения в гигабайтах. Вот почему SLC предпочтительнее для интенсивного использования на предприятии.

Флэш-память MLC и TLC по сравнению с SLC дешевле в производстве, доступна с более высокой емкостью хранения, но за счет сравнительно короткого срока службы и более медленных скоростей чтения/записи. MLC и TLC предпочтительны для повседневного использования на потребительском компьютере.

Понимание собственных потребностей в вычислениях и основах флэш-памяти NAND не только поможет вам выбрать правильный SSD, но также поможет вам определить такие факторы, как цена продукта.

Типы памяти SSD:

SLC (одноуровневая ячейка)

Флэш-память одноуровневой ячейки называется так, потому что она имеет один бит, который может быть включен или выключен при зарядке. Преимущество этого типа флэш-памяти заключается в том, что он является наиболее точным при чтении и записи данных, а также обеспечивает длительные циклы чтения и записи данных. Ожидается, что жизненный цикл чтения/записи будет составлять от 90000 до 100000. Этот тип памяти отлично зарекомендовал себя на корпоративном рынке благодаря своему сроку службы, точности и общей производительности. Вы не увидите много домашних компьютеров с этим типом NAND из-за его высокой стоимости и низкой емкости хранения.

Плюсы:

  • Имеет самый высокий срок службы и циклы перезаписи по сравнению с любым другим типом памяти.
  • Более надежная обработка ошибок чтения/записи.
  • Может работать в более широком температурном диапазоне.

Минусы:

  • Самый дорогой тип NAND-памяти на рынке.
  • Часто доступны только в небольших объемах.

Рекомендуется для:

  • Промышленное использование и рабочие нагрузки, требующие больших циклов чтения/записи, таких как серверы.

eMLC (корпоративная многоуровневая ячейка)

eMLC — это флэш-память MLC, но она оптимизирована для корпоративного сектора и имеет более высокую производительность и долговечность. Ожидается, что жизненные циклы чтения/записи данных составят от 20000 до 30000. eMLC предоставляет более дешевую альтернативу SLC, но при этом сохраняет некоторые преимущества SLC.

Плюсы:

  • Более дешевая альтернатива, чем SLC для корпоративных SSD.
  • Имеет лучшую производительность и выносливость по сравнению со стандартным MLC.

Минусы:

  • Не соответствует производительности SLC NAND flash SSD.

Рекомендуется для:

  • Промышленное использование и рабочие нагрузки, требующие больших циклов чтения/записи, таких как серверы.

MLC (многоуровневая ячейка)

Флэш-память MLC, как следует из названия, хранит несколько бит данных в одной ячейке. Большим преимуществом этого является более низкая стоимость производства по сравнению с производством флэш-памяти SLC. Более низкая стоимость производства флэш-памяти обычно передается вам как потребителю, и по этой причине очень популярна среди многих брендов. Флэш-память MLC предпочтительна для потребительских твердотельных накопителей, так как она дешевле, но время чтения/записи данных меньше по сравнению с SLC — около 10000 на ячейку.

Плюсы:

  • Более низкие производственные затраты переходят на вас, потребителя.
  • Надежнее, чем память TLC.

Минусы:

  • Не такой долговечный и надежный, как SLC или корпоративные твердотельные накопители.

Рекомендуется для:

  • Повседневное потребительское использование, геймеры и энтузиасты.

TLC (трехуровневая ячейка)

Флэш-память TLC, хранящая по 3 бита на ячейку, является самой дешевой формой флэш-памяти. Самым большим недостатком этого типа памяти является то, что она подходит только для потребительского использования и не сможет соответствовать стандартам для промышленного использования. Жизненные циклы чтения/записи значительно короче: от 3000 до 5000 циклов на ячейку.

Плюсы:

  • Самый дешевый в производстве, что, в свою очередь, приводит к удешевлению на рынке SSD.

Минусы:

  • Ячейки выживут значительно меньше циклов чтения/записи по сравнению с MLC NAND. Это означает, что флэш-память TLC хороша только для потребительского использования.

Рекомендуется для:

  • Повседневное использование для пользователей, веб-/почтовые машины, нетбуки и планшеты.

Жизненный цикл SSD

Как и все хорошие вещи, SSD не вечен. Как отмечалось выше, жизненный цикл твердотельного накопителя можно напрямую отнести к флэш-памяти NAND, с которой он поставляется. Память SLC, например, будет надежнее, чем MLC или TLC, но это дорого обходится.

С флеш-памятью MLC и TLC, которая обычно используется/встречается в потребительских твердотельных накопителях, реальный вопрос — как долго они будут работать?

TechReport.com протестировал несколько доступных твердотельных накопителей потребительского уровня, большинство из которых были MLC NAND, а один — TLC NAND, и результаты являются многообещающими. Все тестируемые устройства продолжали записывать как минимум 700 терабайт (ТБ), а затем даже пара проталкивала петабайт (PB).

Это много данных, но давайте рассмотрим это в перспективе при записи 1 ПБ на SSD.

1 петабайт (ПБ) = 1000 терабайт (ТБ)/1 000 000 гигабайт (ГБ)/1 000 000 000 (МБ)

Это 1 ПБ может получить чистую

  • 222 222 фильма DVD на 4,5 ГБ DVD
  • 333,333,333 mp3 песни на 3MB песню
  • 500 000 000 фотографий JPG на 2 МБ изображение
  • 15 384 установок игры Grand Theft Auto V по 65 ГБ на установку

Если посмотреть на эти цифры, то все сомнения в том, что ваш SSD выйдет из строя за короткий промежуток времени, по-настоящему исчезнут.

Если вы рассматриваете MLC или TLC SSD для повседневного использования, например: храня музыку, фотографии, программное обеспечение, личные документы или играя в игры, вы должны быть уверены, что ваш SSD будет работать несколько лет. Этот вид использования считается легким по сравнению с продолжающимся интенсивным использованием для чтения/записи корпоративных серверов и компьютеров, как описано в следующем разделе ниже.

Примечание. Для тех, кто беспокоится о сроке службы своих твердотельных накопителей, такие функции, как технология самоконтроля анализа и отчетности или, если коротко, SMART, помогут лучше отслеживать срок службы твердотельных накопителей.


Корпоративные и потребительские твердотельные накопители

Различия и требования, ожидаемые от корпоративных твердотельных накопителей, делают их частью мира от потребительских твердотельных накопителей. Корпоративные твердотельные накопители разработаны с учетом более высоких стандартов и стабильно работают в высокотехнологичных службах, в военной сфере, науке и в любой области, которая требует большого объема чтения и записи данных.

Серверы баз данных являются примером того, где вы можете увидеть корпоративные твердотельные накопители, эти серверы работают круглосуточно и включают в себя: более длительный жизненный цикл чтения/записи, более высокие скорости чтения/записи, повышенную надежность и долговечность в жестких условиях.

Потребительские твердотельные накопители менее дороги и представляют собой урезанные версии корпоративных твердотельных накопителей. Может показаться, что вам не хватает определенных функций, но преимущества более дешевого продукта с большей емкостью хранилища того стоят. Кроме того, производители постоянно повышают производительность SSD, одновременно снижая цену.


В заключение

В этот момент вы, вероятно, хорошо знаете разницу между SLC, MLC и TLC NAND flash. Основы, которые мы обсуждали здесь, с пониманием того, почему некоторые стоят дороже, чем другие, должны прояснить любую путаницу относительно того, какой тип памяти лучше всего соответствует вашим потребностям.

Тип
памяти
SLC
Одноуровневая

ячейка
eMLC
Корпоративная 
многоуровневая

ячейка
MLC
Многоуровневая

ячейка
ТLC
Трехуровневая

ячейка
Циклы чтения/записи90,000-100,00020,000-30,0008000-100003000-5000
Бит на ячейку1223
Скорость ★★★★★★★★★ ☆★★★ ☆☆★★ ☆☆☆
Выносливость★★★★★★★★★ ☆★★★ ☆☆★★ ☆☆☆
Стоимость★★★★★★★★★ ☆★★★ ☆☆★★ ☆☆☆
ИспользованиеПромышленные/EnterpriseПромышленные/EnterpriseПотребитель/GamingПотребитель

Важно отметить, что современные твердотельные накопители рассчитаны на длительное время. Хотя следует учитывать их жизненный цикл, он никоим образом не должен мешать вам покупать более быстрое и эффективное хранилище.