Dyski SSD SLC kontra MLC oraz TLC
Dyski SSD SLC to pamięć flash z komórkami jednopoziomowymi (SLC) to rodzaj pamięci półprzewodnikowej , w której przechowywany jest jeden bit danych w każdej komórce nośnika flash.
Dyski SSD SLC jak wcześniej to opisaliśmy to pamięć flash znajdująca się zawsze w jednym z dwóch stanów: zaprogramowanym (0) lub skasowanym (1). Stan zależy od poziomu ładunku przyłożonego do ogniwa. Ponieważ istnieją tylko dwie możliwości, zero lub jeden, stan komórki można szybko zinterpretować, a ryzyko błędów bitowych jest zmniejszone. Poszczególne komórki pamięci SLC mogą wytrzymać około 100 000 operacji zapisu przed awarią. Gdy komórka zostanie zapisana do granic możliwości, zaczyna zapominać, co jest przechowywane, co może spowodować uszkodzenie danych.
Zalety/wady SLC
Komórka jednopoziomowa wykonuje najprostszą operację ze wszystkich typów pamięci flash. Jest to także najtrwalsza pamięć flash, ponieważ przechowuje jedną komórkę na bit, a oprogramowanie sprzętowe nie musi przechodzić przez kilka poziomów danych w komórkach podczas operacji odczytu i zapisu.
Podczas gdy urządzenia pamięci masowej typu flash SLC charakteryzują się wydajnością 100 000 cykli zapisu na komórkę, komórki wielopoziomowe ( MLC ) charakteryzują się wydajnością zaledwie 10 000 cykli zapisu na komórkę. Jednak SLC jest także najdroższym dyskiem SSD typu flash i dlatego jest zarezerwowany dla aplikacji wymagających największej wydajności, za które organizacje są skłonne zapłacić więcej.
Jednopoziomowa pamięć flash jest powszechnie stosowana w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych oraz w systemach wbudowanych, które wymagają wysokiej wydajności i długoterminowej niezawodności. SLC wykorzystuje wysokiej jakości technologię flash, która zapewnia dobrą wydajność i trwałość, ale kompromisem jest wysoka cena. Flash SLC jest zazwyczaj ponad dwukrotnie droższy od flasha MLC.
W miarę dodawania bitów na komórkę, na komórkę potrzeba więcej stanów. Dwubitowy MLC ma cztery stany, komórka potrójnego poziomu ( TLC ) ma osiem stanów, a czterobitowy MLC ma 16 stanów. Każdy stan wymaga dyskretnych poziomów napięcia, co zmniejsza przepustowość zapisu w miarę dodawania większej liczby bitów na komórkę.
SLC kontra MLC/TLC
Większość wielopoziomowych pamięci flash przechowuje dwa bity na komórkę, a nie jeden, dzięki czemu oferuje większą pojemność i niższy koszt niż SLC. Ale MLC jest również wolniejszy i ma wyższy wskaźnik uszkodzenia danych. Ponieważ MLC przechowuje wiele bitów na komórkę, ulega większemu zużyciu podczas operacji zapisu i dlatego wymaga lepszego wyrównywania zużycia , co spowalnia wydajność i powoduje szybsze zużycie. Kontrolery MLC wymagają również lepszej technologii korekcji błędów niż dyski flash z ogniwami jednopoziomowymi. A ponieważ korekcja błędów w MLC wymaga więcej pracy, zajmuje więcej czasu niż korekcja błędów w SLC.
Dodane stany sprawiają również, że temperatura pracy wielopoziomowych napędów ogniwowych staje się ważniejsza. Wysokie temperatury powodują wyciek elektronów, a ponieważ MLC wymagają zwiększonej czułości, aby odróżnić stany, łatwiej się przegrzewają.
MLC to najpopularniejsza pamięć flash w urządzeniach konsumenckich, takich jak aparaty i smartfony. Korporacyjna komórka wielopoziomowa ( eMLC ) wymaga odpowiedniego kontrolera, aby działać na poziomie akceptowalnym dla firm, ale jest on wystarczający do optymalizacji operacji we/wy pamięci masowej na potrzeby wirtualizacji komputerów stacjonarnych i serwerów.
Porównanie komórek pamięci Flash
Porównanie pamięci flash SLC, MLC i TLC
Napędy z potrójnymi ogniwami umieszczają po trzy bity w każdej komórce, więc poziom zużycia, korekcja błędów, moc i chłodzenie są jeszcze wyższe niż w przypadku MLC. TLC najlepiej sprawdza się w przypadku obciążeń, które są głównie odczytywane, takich jak hosting i przesyłanie strumieniowe. Oferują zwiększoną gęstość, co może zbliżyć cenę za gigabajt pamięci flash do ceny wirującego dysku.
Przypadki użycia dla SLC
Aplikacje wymagające najlepszej możliwej wydajności powinny używać jednopoziomowej pamięci flash, ale ważne jest urządzenie pamięci masowej uzyskujące dostęp do SLC. Macierz wykorzystująca dyski SSD SLC flash nie jest znacząco szybsza niż macierz wykorzystująca wielopoziomowe dyski SSD z komórkami.
Jeśli najważniejsza jest wydajność przyspieszania aplikacji i małe opóźnienia, a pieniądze nie grają roli, najlepszym wyborem będą karty flash PCI Express ( PCIe ) SLC. Jeśli przyspieszenie aplikacji jest ważne, ale budżet jest napięty, dobrym rozwiązaniem będą karty flash MLC PCIe. Jeśli chcesz zwiększyć szybkość macierzy pamięci masowej, które już posiadasz za niewielką cenę, sprawdzi się buforowanie danych SLC lub MLC podłączone do sieci.
