Apa itu Caching SLC?

click fraud protection

SSD modern menawarkan rasio GB per $ yang jauh lebih baik daripada beberapa tahun lalu. Ketika SSD pertama kali dipasarkan, SSD umumnya berada dalam kisaran kapasitas 64GB atau 128GB. Mereka juga lebih mahal daripada HDD multi-terabyte. Selama bertahun-tahun diasumsikan jika Anda menginginkan banyak penyimpanan dan tidak ingin membayar harga tinggi, Anda membutuhkan HDD dan harus menerima yang lebih rendah pertunjukan.

Hal-hal yang sedikit berbeda sekarang, meskipun. Ya, SSD masih lebih mahal per GB daripada HDD, tetapi harganya jauh lebih dekat. SSD 2TB saat ini merupakan harga terbaik untuk SSD. SSD 2TB harganya sekitar dua kali lipat dari harga HDD 2TB. Anda sekarang bisa mendapatkan keuntungan kinerja yang lebih signifikan dengan biaya tambahan itu.

Memang benar jika Anda menginginkan banyak terabyte penyimpanan. Misalnya, lebih murah untuk mendapatkan HDD jika Anda menginginkan array RAID yang besar. Tetapi anggaplah Anda hanya berurusan dengan tingkat penyimpanan komputer pengguna rumahan sehari-hari. Dalam hal ini, SSD satu atau dua terabyte sudah lebih dari cukup dan tidak akan menguras kantong.

Bagaimana Harga Turun?

Jadi apa yang berubah? Apa yang menyebabkan harga turun ke tingkat yang wajar? Pertama-tama, teknologi baru saja matang. Menjadi lebih murah untuk membuat hal-hal ini dari waktu ke waktu. Beberapa terobosan dan inovasi teknologi telah menjadi pengubah permainan yang nyata. 3D VNAND memungkinkan peningkatan yang signifikan dalam kepadatan penyimpanan dengan memungkinkan sel-sel memori untuk ditumpuk di atas satu sama lain daripada terjepit lebih dekat dan lebih dekat bersama-sama pada satu bidang. Ini tidak berbeda dengan bagaimana parkir mobil bertingkat memungkinkan lebih banyak mobil diparkir di area yang sama dengan tempat parkir datar.

SSD modern sekarang umumnya menggunakan memori flash TLC. TLC adalah singkatan dari Triple-Level Cell, artinya setiap sel memori dapat menyimpan tiga bit data. Ini melipatgandakan kapasitas penyimpanan data dari jumlah sel memori yang sama jika dibandingkan dengan memori Single-Layer Cell (SLC) di SSD sebelumnya.

Ketiga perubahan ini menjelaskan sebagian besar peningkatan harga pada SSD. Namun, ada banyak perkembangan lain juga. Masalahnya, TLC hadir dengan beberapa peringatan yang cukup besar.

Apa Masalah dengan TLC?

Masalah dengan menempatkan beberapa bit data ke dalam satu sel memori adalah bahwa menulis data secara signifikan lebih kompleks. Ini memperlambat proses. Ini adalah masalah karena SSD seharusnya cepat. Mereka telah mendorong generasi baru standar untuk menggandakan dan menggandakan bandwidth untuk memungkinkan penyimpanan yang lebih cepat.

Meskipun Anda masih dapat membaca dari TLC dengan kecepatan 16GB pada PCIe 5 SSD terbaru, Anda pasti tidak dapat menulisnya secepat itu. Faktanya, kecepatan tulis TLC umumnya sekitar 2000MB. Itu masih jauh lebih cepat daripada HDD tetapi lebih lambat dari SSD PCIe 3.

Catatan: TLC bukan satu-satunya jenis memori flash yang digunakan. Jumlah SSD Quad-Level Cell (QLC) yang relatif rendah, dan pengembangan SSD Penta-Level Cell (PLC) masing-masing berkembang untuk 4 dan 5 bit data per sel. Kecepatan tulis memori QLC saat ini sekitar 350MB, yang lebih lambat dari HDD.

Masukkan Cache SLC

Produsen SSD mengembangkan caching SLC untuk mengatasi kecepatan tulis yang sangat berkurang ini. Ini adalah trik sederhana untuk menulis data ke memori flash SLC super cepat. Data kemudian disalin ke flash TLC yang lebih lambat secepat mungkin di latar belakang. Ini memungkinkan kecepatan tulis SSD yang diiklankan dan cepat, selama ada ruang cache SLC untuk menulis. Ini bukan masalah dalam banyak kasus, tetapi bisa jadi jika Anda membuat operasi penulisan yang substansial pada satu waktu. Misalnya, memulihkan atau menulis cadangan biasanya melibatkan penulisan ke sebagian besar drive.

Cache SLC biasanya datang dalam dua bagian yang berbeda: cache SLC statis dan cache pseudo-SLC dinamis. Cache statis umumnya kecil, kurang dari 10GB bahkan pada drive 2TB besar. Cache statis selalu tersedia, bahkan ketika drive hampir penuh. Cache dinamis bervariasi dalam ukuran, seperti namanya, berdasarkan ruang yang tersisa di drive.

SSD yang lebih besar memiliki cache pseudo-SLC yang lebih besar dan dapat membuat penulisan yang lebih besar pada kecepatan puncak. Penting untuk dicatat bahwa ukuran cache dinamis didasarkan pada ruang kosong yang tersisa, bukan total kapasitas drive. Ukuran cache dinamis berkurang saat drive terisi. Banyak SSD mengalokasikan sekitar sepertiga dari ruang kosongnya untuk digunakan sebagai cache SLC dinamis. Itu bisa sekitar 600GB pada drive 2TB.

Kontroler SSD memilih untuk menulis data yang masuk ke cache SLC karena cepat. Ini penting karena data dapat diberikan ke SSD lebih cepat daripada yang dapat ditulis ke memori flash TLC yang jauh lebih lambat. Ketika SSD kemudian diam, pengontrol kemudian menyalin data ke memori TLC dengan kecepatan tulis yang lebih lambat. Ini menyimpan data dengan cara yang lebih hemat ruang dan membebaskan cache SLC lagi untuk menerima lebih banyak operasi tulis dengan kecepatan tinggi. Selama ada ruang di cache SLC, SSD dapat beroperasi pada kecepatan puncak yang diiklankan. Setelah cache penuh, drive harus melambat, itulah sebabnya memiliki cache SLC yang besar berguna.

Potensi Masa Depan

Tidak ada SSD yang menggunakannya saat ini, tetapi ada kemungkinan kasus penggunaan untuk cache MLC juga. MLC adalah singkatan dari Multi-Level Cell, metode penyimpanan dua bit data dalam sel, bukan satu atau tiga. Ini lebih lambat dari SLC tetapi lebih cepat dari TLC. Sementara cache SLC menawarkan kecepatan fantastis yang tidak dapat ditandingi oleh MLC, MLC akan menawarkan dua kali ukuran cache.

Secara teoritis, ini akan menjadi jalan tengah yang sangat baik yang memungkinkan kecepatan caching SLC puncak sampai cache SLC dikonsumsi. Kemudian turun ke cache MLC jika masih ada lebih banyak data yang perlu ditulis. Ini masih akan lebih cepat daripada menulis langsung ke memori TLC atau QLC tetapi kemungkinan akan melibatkan logika yang lebih rumit.

Meskipun kecepatan TLC relatif cepat, ini tidak diperlukan. Karena QLC dan PLC SSD menjadi lebih umum, mereka akan datang dengan pengurangan kecepatan tulis lebih lanjut. Caching MLC sekunder mungkin merupakan cara teknologi berkembang untuk mengatasi hal ini.

Kesimpulan

Caching SLC adalah metode cerdas menulis caching pada SSD. Ini memungkinkan kecepatan transfer tinggi pada penulisan ke ratusan gigabyte pada memori flash yang secara nominal tidak dapat ditulis pada kecepatan itu. Data yang ditulis ke cache dibuang ke memori flash TLC atau QLC secepat mungkin untuk mengosongkan cache untuk kecepatan transfer puncak.

Jumlah cache SLC bervariasi tergantung pada ruang kosong yang tersisa di drive. Ini berarti drive yang lebih besar dan lebih kosong dapat menulis lebih banyak data pada kecepatan puncak daripada SSD yang lebih kecil atau SSD yang mendekati kapasitas. Bagaimana menurutmu? Beri tahu kami di komentar di bawah.