Dyski SSD to szybkie urządzenia pamięci masowej, których cena znacznie spadła na przestrzeni lat. To, o czym możesz nie wiedzieć, to sprytne wykorzystanie technologii, która została wykorzystana do ukrycia faktu, że ten spadek cen w rzeczywistości nastąpił przy innych znaczących kosztach. Zanim omówimy różne rodzaje flash, pomocne będzie omówienie trzech kolejnych akronimów.
Akronimy gwarancji
Gwarancje na dyski SSD mają zwykle dwie wartości, liczbę lat i TBW. Oznacza TeraBytes Written i jest miarą tego, ile terabajtów producent dysku gwarantuje, że dysk jest bezpieczny do zapisu. Ta wartość zawsze zmienia się w zależności od rozmiaru dysku, więc czasami możesz również lub alternatywnie zobaczyć ocenę TDW. Oznacza to Total Drive Writes i jest – ogólnie rzecz biorąc – takie samo we wszystkich wariantach pojemności w serii dysków, ponieważ pozostałe komponenty są takie same.
Na przykład seria Samsung 980 Pro jest dostępna w czterech pojemnościach 250 GB, 500 GB, 1 TB i 2 TB. Oferują one odpowiednio 150, 300, 600 i 1200 TBW gwarancji. Gdy rozmiar dysku podwaja się, zwiększa się również gwarantowana ilość danych zapisanych na dysku. Daje to 600 pełnych zapisów na dysku lub 600 TDW objętych gwarancją.
Ostatni akronim to DRPD lub Drive Writes Per Day. Jest to tylko miara tego, ile gwarantowanych całkowitych zapisów na dysku można zmieścić w okresie gwarancji. Ponownie dla Samsunga 980 Pro okres gwarancji wynosi 5 lat, w tym 1826 dni. Oznacza to, że przez cały 5-letni okres gwarancji można codziennie pisać o około jednej trzeciej pojemności dysku. Przy pojemności 250 GB to „tylko” 83 GB dziennie przez pięć lat. Przy pojemności 2 TB, czyli 666 GB, każdego dnia, przez pięć lat.
SLC
Pamięć flash SLC to rodzaj pamięci flash używany w pierwszych dyskach SSD i oznacza Single-Level Cell. Przechowuje pojedynczy binarny bit danych w każdej komórce pamięci. Chociaż wydajność i żywotność wczesnych dysków SSD były niskie, wynikało to z braku dojrzałości na rynku. Te problemy zostały teraz rozwiązane dzięki znacznie szybszym złączom, lepszym sterownikom i lepszej technologii niwelowania zużycia.
SLC jest najszybszym typem pamięci flash i ma najdłuższą żywotność. Jest jednak najdroższy i w zasadzie już nie jest używany. SLC zasadniczo można znaleźć tylko w środowiskach przedsiębiorstw/centrów danych, w których niezawodność ma kluczowe znaczenie, a koszt jest znacznie mniejszym problemem.
MLC
MLC oznacza komórkę wielopoziomową. Ten typ pamięci flash przechowuje dwa bity danych na komórkę pamięci flash. Ten rodzaj pamięci nie został nazwany z myślą o przyszłości, jak można by odgadnąć po nazwach innych rodzajów pamięci flash. Duża różnica polega na tym, że podwojenie ilości danych, które można przechowywać w każdej komórce pamięci, podwaja ogólną pojemność dowolnego podobnego dysku. Co zaskakujące, nie wymaga to żadnej zmiany sprzętu w podstawowej pamięci flash, a jedynie w kontrolerze SSD, więc cena za gigabajt pamięci masowej może zostać natychmiast obniżona o połowę.
Problem z przechowywaniem dwóch bitów danych na komórkę polega na tym, że ich odczytywanie i zapisywanie staje się coraz trudniejsze i wolniejsze. Dodatkowo skraca się ogólna żywotność komórki pamięci. Dzięki MLC wydajność jest nadal dość solidna i chociaż żywotność jest zmniejszona, równoczesne ulepszenia w innych obszarach, w tym wyrównanie zużycia, nadrabiają to. Obecnie dostępna jest bardzo niewielka liczba dysków MLC, chociaż są one tańsze niż SLC, nadal nie są tanie i zostały zastąpione.
TLC
TLC to skrót od Triple-Level Cell. Jest to aktualna standardowa konfiguracja pamięci dla pamięci flash na dyskach SSD. Jak można się domyślić po nazwie, przechowuje trzy bity danych na komórkę pamięci. To trzykrotnie większa gęstość przechowywania niż SLC i o 50% wyższa gęstość w porównaniu z MLC. Dyski SSD TLC kosztują obecnie około dwa razy więcej niż dysk twardy o porównywalnej wielkości, a cena ta wynosi 2 TB.
Ponownie, TLC ma te same wady i czynniki łagodzące, a także kilka nowych ulepszeń. Ma krótszą żywotność niż lampa błyskowa MLC, ale lepsze niwelowanie zużycia pomaga sobie z tym poradzić. Zwłaszcza w połączeniu z nadmiarową alokacją, która obejmuje dodatkowe komórki pamięci, które kontroler SSD może zamienić na starsze zużyte komórki.
TLC jest również wolniejszy do odczytu i zapisu. Prędkości odczytu nie stanowią problemu, nawet w przypadku nowoczesnych szybkich mechanizmów pamięci masowej mogą one nadal nasycać przepustowość. Problemem są jednak prędkości zapisu, które w większości zostały złagodzone dzięki użyciu pamięci podręcznej SLC. Jak omówiliśmy tutaj, Buforowanie SLC polega na traktowaniu części TLC jako SLC, do którego można znacznie szybciej zapisać. Dane są następnie przesyłane do TLC tak szybko, jak to możliwe, aby zwolnić miejsce. W wysokiej klasy dyskach SSD TLC ta pamięć podręczna stanowi zwykle jedną trzecią pozostałej przestrzeni dyskowej, która może wynosić do 600 GB na pustym dysku o pojemności 2 TB.
Uwaga: Samsung 980 Pro, dla którego podaliśmy powyższe statystyki, używa flasha TLC.
KJZ
QLC to skrót od Quad-Level Cell. Przewidywalnie przechowuje cztery bity danych na komórkę, oferując czterokrotnie większą gęstość pamięci niż SLC i dwukrotnie większą gęstość niż MLC. Podąża za tymi samymi trendami, co reszta rynku, wolniej się zapisuje, odczytuje i ma krótszą żywotność niż flash TLC.
Na rynku jest stosunkowo niewielka liczba dysków SSD QLC. Chociaż oferują niższe ceny przy podobnych pojemnościach i modele o większej pojemności, nie są dużo tańsze niż TLC. Oferują również jeszcze bardziej surowe kary prędkości, gdy pamięć podręczna SLC jest wyczerpana. Technologia będzie dalej dojrzewać i z czasem może zastąpić TLC jako standardową metodę przechowywania.
Chociaż nie jest bezpośrednio porównywalny z 980 Pro, Samsung 870 QVO wykorzystuje QLC i jest objęty 3-letnią gwarancją lub 360 TBW na terabajt. Jest dostępny w pojemnościach 1, 2, 4 i 8 TB, a nie na 2 TB. Spadek żywotności można dość łatwo zaobserwować w przypadku dysków z najwyższej półki, które są jak najbardziej porównywalne. Przy większej liczbie poziomów na komórkę uzyskujesz niższą ocenę TBW i TDW. W związku z tym okres gwarancji może zostać skrócony, aby utrzymać ocenę DRPD na poziomie rynkowym.
PLC
Jak można się domyślić, PLC to skrót od Penta-Level Cell. Przechowuje pięć bitów danych na komórkę. Obecnie nie ma dostępnych na rynku dysków SSD PLC, ponieważ technologia ta jest wciąż w fazie rozwoju. Będzie oferować te same plusy i minusy. Zwiększona gęstość przechowywania i obniżona cena kosztem skróconej żywotności i prędkości. Producenci pamięci mówią również o możliwościach wykraczających poza PLC, w tym o przechowywaniu siedmiu poziomów na komórkę. Ich wprowadzenie na rynek prawdopodobnie zajmie trochę czasu, ponieważ w międzyczasie inne technologie będą musiały zostać ulepszone lub wynalezione.
Wniosek
SLC, MLC, TLC, QLC i PLC to zasadniczo ta sama rzecz fizyczna. Każda komórka pamięci to pojedynczy tranzystor. Chociaż technologia ewoluowała w czasie, zmieniły się one nieco, podstawowa funkcjonalność i metoda stojąca za każdym z nich jest identyczna. Główna różnica polega na tym, jak są kontrolowane. W prawdziwym świecie łatwo jest uprościć sytuację do mniejszej liczby poziomów na komórkę, co jest szybsze, ale droższe. Dopóki jesteś świadomy różnych poziomów produktów, na które patrzysz, i ogólnego stanu rynku, możesz podjąć świadomą decyzję.
TLC jest obecnie właściwą drogą, chyba że naprawdę potrzebujesz dysku SSD o pojemności 8 TB. Dzięki temu, jeśli patrzysz na szybkość jako kluczowy czynnik, poszukaj większych dysków z dużymi pamięciami podręcznymi SLC. Często można wspomnieć o pamięci podręcznej SLC, ale nie ogłaszać jej pojemności. Ważne jest, aby znaleźć wiarygodne i szczegółowe recenzje, które to sprawdzają, jeśli dążysz do wysokiej wydajności.