TLC vs MLC Anıları

Büyük flash bellek patlaması, iki faktörün bir kombinasyonunun megabayt başına fiyatların hızla düşmesine neden olduğu 2004 ve 2005 arasında meydana geldi. Akıllı telefon ve SSD disklerinin bir düşüş fark etmeye başladığı, ancak sadece zamanın geçişi bizi daha cazip hale getirdi, ancak son zamanlarda işten kaynaklanmadığı ve fiyatları tekrar artırdıkları görülüyor. TLC vs MLC anılar arasındaki farkı bilmek ister misiniz? Bilmeniz gereken her şeyi açıklıyoruz!

İçindekiler dizini

TLC ve MLC belleklere sahip SSD sürücüler

Birincisi, fiyatları aşağı çeken üreticiler arasındaki üretim ve rekabetteki acımasız artıştı. Samsung ve Toshiba gibi devlere ek olarak , Intel ve AMD bile flash bellek üretimi için büyük miktarda para yatırdı.

İkincisi, her hücrenin sadece bir tane yerine iki bit depolamaya devam ettiği MLC (Çok Seviyeli Hücre) teknolojisinin tanıtılmasıydı. Bu, ara voltaj kullanımı sayesinde mümkün oldu. MLC teknolojisi, çeşitli üreticiler tarafından az çok eşzamanlı olarak uygulanmıştır ve megabayt başına maliyeti yarı yarıya azaltmıştır, ancak bunun yerine daha düşük performansa ve daha hızlı bozulmaya sahip flash bellek yongaları ile sonuçlanmıştır..

Bugün MLC çipleri, USB belleklerin, hafıza kartlarının ve SSD'lerin büyük çoğunluğunda kullanılanlardır. Hücre başına bir bit depolayan geleneksel yongalar “SLC” (Tek Seviyeli Hücre) olarak adlandırıldı ve yüksek performanslı katı hal sürücüleri için piyasaya hizmet etmek amacıyla üretildi (özellikle sunucu pazarı). Çok daha pahalı olmasına rağmen, daha iyi performans sunarlar ve daha dayanıklıdırlar.

Diğer uçta, MLC gibi iki yerine hücre başına üç bit depolayan ve dolayısıyla gigabayt başına üretim maliyetini % 33'ten fazla azaltan TLC çipleri ile donatılmış birimlerimiz var. Öte yandan, daha fazla ara voltaj kullanımı MLC'lerden daha hızlı bozulan yongalara neden olur.

MLC ve TLC arasındaki farklar

Gerçekte, bir MLC ve TLC çipindeki hücreler arasında fiziksel bir fark yoktur. Her iki durumda da, üretim tekniği neredeyse aynıdır, ancak aralarında farklılıklar vardır… aynı zamanda çipin programlanma şekli de vardır. MLC ve TLC yongalarını SLC'lerden daha ucuz yapan şey aritmetik basit bir konudur: 16 gigabayt NAND yongası, 16 gigabayt SLC yongasına, 32 gigabayt MLC yongasına veya TLC yongasına neden olabilir. 48 gigabayt.

Çipin toplam maliyetinin 24 $ olduğunu varsayarsak, MLC'de gigabayt başına 0, 75 dolar ve FTA'da yalnızca 0, 50 dolarlık bir maliyetimiz olurdu. Düşük bir fiyata yüksek kapasiteli SSD satmak isteyen bir üreticiyseniz, bu iki seçenekten hangisinin sizin için daha cazip olacağı açıktır.

Büyük sorun sadece dayanıklılık değil, aynı zamanda daha fazla bit kullanımı ile azalan talaşların kendilerinin performansıdır. Bir MLC çipinde 50 µs alan bir okuma işlemi, bir TLC çipinde 100 µs veya daha fazla sürecektir.

Aynı zamanda, bir MLC çipinde 900 µs veya daha fazla alan bir yazma işlemi TLC'de 2000 µs'den fazla sürer ve bu da sürücülerin okuma ve yazma hızlarıyla orantılı olarak düşmelere neden olur.

SİZE SSD'de NAND bellek türlerini TAVSİYE EDİYORUZ: SLC, MLC, TLC ve QLC

Ancak en büyük sorun dayanıklılık. MLC çiplerinin ömrü 50nm'de sadece 10.000 döngü iken, TLC çiplerinde ömrü 50nm'de 2.500 işlemdir.

Sürücülerin ömrünü uzatmak için mevcut sürücüler tarafından kullanılan sektörlerin ve diğer tekniklerin kullanılmasıyla bile, 25nm TLC yongalarına dayanan 128 GB'lık bir SSD, ömrü boyunca yalnızca 96 TB kayıt taşıyacak ve çok kullanımı. Karşılaştırma için, 34nm MLC yongalarına dayanan 128 GB'lık bir disk, diskte 640 TB taşıyacaktır.

Bir MLC diskin nispeten düşük bir ömrü vardır, ancak flash belleğin diğer alanlarda sunduğu büyük avantajları göz önüne alırsak yine de kabul edilebilir. Bununla birlikte, TLC diskinin kullanımı sınırlıdır ve birçok kullanım durumunda yıllar sonra tükenebilir . Yani, onlar kötü değil, tamam mı? Ancak kalitesi düşüktür.

TLC belleğe sahip bir SSD normal bir kullanıcı için tamamen uygundur. Ancak bir MLC daha yüksek kaliteye sahiptir ve üreticilerin en üst sıralarında yer almaktadır.

Birçok üretici, daha iyi sürücüler ve daha yüksek SSD yüzdesi kullanımı ile flash bellek performansı ve güvenilirliğindeki bu düşüşü telafi edebilmiştir, ancak bu, üreticilerin daha kötü flash bellek yongaları ürettiği yönündeki temel soruyu ortadan kaldırmaz. her yeni nesilde yalnızca maliyetle ilgili ilerleme kaydeder.

Çok Seviyeli Hücre (MLC)

MLC, günümüzde çoğu katı hal sürücüsü tarafından kullanılan standarttır. Kısaltma, Çok Seviyeli Hücre anlamına gelir ve hücre başına 2 bit veri depolayabilen NAND flash belleklerini tanımlamak için kullanılır.

TLC bu teknolojinin bir evrimidir ve hücre başına 3 bit veri depolanmasına izin verirken, Tek Seviyeli Hücre (SLC) her hücre için sadece bir bit veri depolar. Her birinin bir sonraki göreceğimiz avantajları ve dezavantajları vardır.

MLC tipi bu günlerde oldukça yaygındır ve bir bellek hücresini SLC'de olduğu gibi sadece bir bit yerine iki bit (teoride, daha fazla depolamak mümkündür) yapmak için farklı voltajlar kullanan bir işlemden oluşur.

MLC teknolojisi sayesinde, flash depolama cihazlarının maliyetleri azaldı, hatta daha uygun fiyatlarla USB çubukları ve akıllı telefonlar gibi ürünlerin teklifini artırdı.

Üç Seviyeli Hücre (TLC)

Adın kendisi bunu gösterir: TLC tipi hücre başına üç bit saklar, bu nedenle birimde saklanabilecek veri hacmi önemli ölçüde artar. Piyasadaki en son standarttır.

SİZİ TAVSİYE EDİYORUZ Corsair Dominator Platinum Special Edition ve Vengeance LED

Bununla birlikte, performans MLC teknolojisine kıyasla daha düşüktür, sonuçta, üç bit ile sekiz olası değer elde ediyoruz, bu yüzden daha fazla voltaj var: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ve 111.

Burada, ana fayda, depolama alanındaki artıştır, çünkü TLC bellekleri genellikle MLC çiplerinden daha yavaştır ve bu da SLC teknolojisinden daha az performansa sahiptir.

Yine de, TLC ve MLC bellekleri sabit disklerden daha hızlıdır, bu nedenle kullanımlarının çoğu uygulamada mümkündür: birçok durumda, oldukça hızlı bir SSD'ye sahip olmayı telafi etmez, ancak bir kapasite sunmaz. yeterli depolama alanı.

Avantaj ve dezavantajları nelerdir?

TLC teknolojisine sahip katı hal sürücülerinin en büyük avantajı en düşük fiyatıdır. Bunun nedeni, teknolojiye sahip sürücülerin daha yoğun olması ve aynı miktarda alanla daha fazla veri depolamasıdır. Başka bir deyişle, daha yüksek bir maliyet verimliliğine sahip olurlar. Ama bu, hayattaki her şey gibi, bir bedeli var.

TLC teknolojili katı hal sürücüleri MLC modelleri kadar hızlı veya dayanıklı değildir. Bu nedenle, profesyonel kullanım için endike değildir.

Gerçekten de, TLC katı hal sürücüleri ev kullanıcıları için daha uygundur. Bu tür kullanıcılar için, en azından vakaların büyük çoğunluğunda belirgin bir performans farkı yoktur.

Veri saklama yeteneğinizi kaybetmeden kaç kayıt döngüsünü destekliyorsunuz?

Bir hücre tarafından desteklenen yazma çevrimlerinin sayısının faydalı ömrünü etkilediği açıktır. Ama neyse ki, tek faktör bu değil. Büyük öneme sahip iki tane daha var: hücrede bulunan değerin değiştirilme sıklığı (okunma sıklığının yararlı ömür üzerinde hiçbir etkisi yoktur) ve yığın depolama biriminin kapasitesi (bizim durumumuzda), SSD veya yarıiletken aygıttan) takın.

Kayıt işlemlerinin sıklığının önemi açıktır: az kullanılan bir birimin on bin yazma döngüsünü destekleyen veya statik verileri depolayan bir hücrede yazma işlemlerinin sıklığı azdır. Bu nedenle, bu hücre, değerleri sık sık değişen ve her zaman yeniden yazılması gereken dinamik verileri depolamak için kullanılan bir sürücüye kurulan diğerinden çok daha uzun sürecektir.

Verilerin bir SSD'de depolandığı bellek bankası kadar önemli olan, içindeki SSD disk ile bilgisayar arasında bir arayüz işlevi gören denetleyicidir. Bu, verilerin hangi hücrelerde saklanacağına karar veren denetleyicidir.

SİZİ TAVSİYE EDİYOR DRAM anılarının üretimi 2018'de çok sınırlı olmaya devam edecek

SSD'lerin yayıldığı bu son yıllarda, bu hücrelerin ne olacağını belirleyen algoritmalar mükemmelleştirildi. Daha yeni kontrolörler, SSD'lerde bulunan hücrelerin okuma işlemlerini mümkün olduğunca homojen bir şekilde dağıtmaya çalışarak bazı hücrelerin diğerlerinden daha fazla yazma işlemi almasını önler.

SSD'lerin kullanılmasının ilk günlerinde, sürücülerin kapasitesi nispeten küçüktü. 1 TB diskler bugün kullanıma hazırdır. Yazma işlemlerinin dağıtılabileceği toplam hücre sayısı büyük ölçüde arttırılırsa, her hücrenin üzerine yazılma sıklığı bu artışla doğru orantılı olarak azalır.

Bu nedenle, uzun ömürlülük açısından SSD'nin kapasitesinin önemi. Ancak yine de, MLC tabanlı cihazlar SLC tabanlı cihazlardan çok daha kısa bir ömre sahiptir.

Bir diğer önemli fark yazma işlemlerinin gerçekleştirilme hızıdır. Bu zamana rağmen okuma işlemleri müdahale etmiyor. Sonuçta, bir voltajı ölçmek için elektrik potansiyelinde bir farkın olduğu noktalara bir sensör uygulamak yeterlidir. Ancak yazı söz konusu olduğunda durum farklıdır.

Bu tip bir bellek hücresi, görülebileceği gibi, sekiz farklı değer depolayabilir (000 ₂ = 010 ila 1112 = 710). Basit gözlem, olası değerlerin sayısı arttığında bir değerin "voltajın ayarlanması" nın çok daha karmaşık (ve dolayısıyla daha yavaş) olduğunu göstermek için yeterlidir. Ve voltaj aralığını artırarak enerji tüketimi artar.

Sıcaklık sorunu

Yakın zamana kadar, bellek modülleri ısıyı dağıttı, ama bu asla bir endişe değildi. Ancak, çok seviyeli flash bellek söz konusu olduğunda, farklıdır.

Sonuçta, yüksek frekanslarda çalışırlar ve nispeten yüksek voltajlar kullanırlar, ısı dağılımı söz konusu olduğunda iki önemli faktör ve dolayısıyla artan talaş sıcaklığı.

Bu özellikle, depolanan değeri tanımlayan dahili gerilimlerin eşik sayısının daha fazla olduğu MLC bellekleri söz konusu olduğunda hassastır.

Bunun nedeni, çok yüksek sıcaklıkların depolanan değeri değiştiren ve belleğin güvenilirliğini tamamen tehlikeye atan bu eşiklere müdahale edebilmesidir.

SİZİ TAVSİYE EDİYORUZ Samsung 256 GB RDIMM anılarını gösteriyor

Sonuç olarak, bu tür belleğin tabanlarının çok yüksek çalışma sıcaklıklarında tutulması kesinlikle tavsiye edilmez. Bu nedenle, bazı cihazlarda (örneğin, bazı Samsung SSD'lerde) yukarıdaki sıcaklıkların olduğu durumlarda yazmaları yavaşlatan sıcaklık ölçümleri vardır (okumaların her zaman olduğu gibi ısı dağılımı üzerinde çok az etkisi vardır). 70 santigrat derece ve sadece bankalar bu sınır değerin altına soğuduğunda normal işletime döner.

Tek seviyeli anılar (SLC) yüksek sıcaklıklara karşı çok daha toleranslıdır. Bunun nedeni, iki durumdan yalnızca birini alabileceğinden, tolerans, voltaj eşiğini hafifçe değiştiren sıcaklıktan çok daha fazladır, bu nedenle depolanan değer değişmez.

Bu nedenle, daha pahalı fakat daha yüksek sıcaklıklara dayanabilen tek hücreli SSD'ler "endüstriyel" olarak sınıflandırılırken, daha düşük bir sıcaklık aralığında çalışması gereken MLC'ler "ticari" olarak sınıflandırılır.

Önerilen SSD

Corsair Force MP500 - Katı Hal Sürücüsü, 120 GB SSD, M.2 PCIe Gen. 3 x4 NVMe-SSD, 2.300 MB / sn'ye kadar Okuma Hızı CORSAIR NVMe M.2 SSD sürücüler, tek formatta bir düzeyde performans sağlar Kompakt Corsair Force Serisi LE - 480 GB Katı Hal Sürücüsü (SATA 3, 6 GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) 530 MB / s yazma hızı ve 560 MB / s okuma hızı ile; 480 depolama kapasitesi ve 6 Gbit / s GB veri aktarım hızı Corsair Neutron Xti - 240 GB Katı Sabit Sürücü (Seri ATA III, MLC, 0-70 C, 2, 5 ", -40-85 C), Renk Siyah y Kırmızı sabit performans ve çok yüksek sürekli aktarım hızları Samsung 850 EVO - Katı Sabit Sürücü (250 GB, Seri ATA III, 540 MB / s, 2, 5 "), siyah 250 GB SSD depolama kapasitesi; 540 MB / s'ye kadar Sıralı Okuma Hızı ve 520 MB / s'ye kadar Yazma Hızı 63.26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2 - 500 GB Katı Sabit Sürücü (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256 bit, 0 - 70 C) 500 GB SSD depolama kapasitesi; Samsung V-NAND bellekleri, NVMe arayüzü ve Polaris denetleyici 183, 86 EUR

Sonuç

MLC, TLC'den daha uzun kullanım ömrüne sahiptir, çünkü 4 olası voltaj durumunu daha küçük bir hata payına sahip olan 8'den ayırt etmek daha kolaydır. Bu yüzden bir TLC SSD daha ucuzdur ve düşük ve orta aralıklı SSD'lerde buluyoruz.

Artık MLC bellek tabanlı SSD'lerin TLC'lerden daha pahalı olduğunu, daha düşük veri yoğunluğuna dayanabileceğini, daha hızlı olduğunu ve daha uzun bir ömre sahip daha yüksek sıcaklıklara dayanabileceğini ve daha az güç tüketebileceğini biliyoruz. Her şey hakkında ne düşünüyorsun? Makaleyi okuduktan sonra bize izlenimlerinizi zaten söylüyorsunuz!