Mlc или tlc что это такое. рекомендации по выбору

Производители

Как ни странно, но разработчиков, которые сами бы производили и продавали диски, мало. Это вызвано тем, что далеко не все фирмы могут иметь нужные ресурсы. Отсюда большое количество компаний, которые закупают отдельные детали, а у себя в офисе просто собирают все в кучу и лепят наклейку.

Самостоятельное производство организовано у единиц. Они заботятся о продукте, потому что им не все равно, какие отзывы получает их детище.

Над памятью работают следующие крупные производители:

Intel.
Micron.
Samsung.
Toshiba.
SanDisk.
Hynix.

Первые две компании выбрали себе одинаковые технологии производства. Это вызвано тем, что они используют совместное предприятие.

Что лучше: TLC или MLC. Какой SSD лучше

Всего есть 4 вида чипов:

MLC;
TLC;
QLC;

Последний тип является профессиональным, а нам нужно простое решение для домашнего пользования, поэтому мы его трогать не будем. QLC появился на рынке только в этом году и относится к бюджетному сегменту, но у него слишком низкая скорость работы, поэтому о нем мы говорить сегодня тоже не будем.

MLC

Multi Level Sell (многоуровневая ячейка), – 2-уровневый тип памяти, в котором в одной ячейке хранится до двух бит данных. Для того чтобы можно было хранить 2 бита в одной ячейки, пришлось ввести 4-пороговое напряжение, где каждый уровень соответствует определенному количеству битов.

Благодаря четырем ступеням напряжения удалось снизить цену твердотельных накопителей, при этом увеличив количество перезаписей. Из-за увеличения количества порогов данные чипы стали зависимы от качества микросхем, их жизненного ресурса. Ресурс снизился до 10000 циклов. Есть версия eMLC, у которой количество P\E равно 20000-30000. Она предназначена для серверного использования.

Также увеличилось время чтения и записи. Однако это позволило снизить конечную стоимость продукта.

Преимущества:

относительно небольшая стоимость;
надежнее TLC.

Недостатки:

не такая надежная и долговечная, как SLC, eMLC;
не подходит для использования в промышленности и предпринимательстве.

TLC

Three Level Cell (трехуровневая ячейка), – флэш-память, у которой в каждой ячейки может хранится 3 бита информации, являющаяся продолжением (подвидом) MLC. Рассчитана на 1-3 тысячи циклов перезаписей на 1 ячейку, поэтому не рекомендуется для использования в предпринимательских или промышленных целях.

Удешевление стоимости производства объясняется введением 8-уровнего напряжения. Надежность хранения информации стала еще больше зависеть от качества микросхем, их долговечности и изменения ступеней напряжения в затворе, возникающего из-за физических процессов в кристаллической решетке. Кроме того, производителям пришлось точнее определять уровень напряжения в транзисторе, чтобы данные из ячеек считывались верно.

Преимущества:

цена;
подойдет большинству пользователей.

Недостатки:

не подходит для использования в коммерческих целях;
жизненный ресурс ячейки меньше, чем у других типов памяти.

Основные отличия

Плотность записи информации у TLC выше, чем у MLC. С точки зрения скорости записи, чтения предпочтительнее вторая версия. Однако по стоимости за 1 GB выигрывает TLC, так как здесь используется удешевленная технология изготовления.

Сохранность информации

Для хранения важных данных лучше использовать память MLC, в остальных же случаях (для хранения музыки, игр, фильмов, сериалов и т. д.) – отлично подойдет TLC.

SSD-накопитель рекомендуется использовать исключительно для хранения часто используемых программ и игр, чтобы лишний раз не занимать память.

Жизненный цикл

Как уже говорилось выше, TLC имеет ресурс, равный 1 тысяче полных перезаписей, или 6 годам использования. Что касается MLC, то у этого типа памяти жизненный цикл составляет 3000, или 8 годам службы.

3D MLC — что дальше

Но уже вскоре появились первые накопители 3D MLC NAND, которые хранили в одной ячейке всего 2 бита и позволили ускорить работу и увеличить надежность. К слову сказать, трехмерная MLC 3D память потребляет и меньше энергии, так что ее применение будет только расширяться.

Дальнейшее развитие трехмерной технологии 3D NAND типа MLC будет идти двумя путями:

увеличением числа слоев;
укладкой 2 и более 3D-матриц в одну структуру.

Второй путь уже применяется для создания 96-слойных микросхем MLC 3D NAND путем соединения двух 48-слойных матриц. Этот метод получил название стринг-технологии и, в принципе, позволяет соединять и более 2 матриц. Но пока стоимость таких накопителей не оправдывает вложений в их производство.

MLC или TLC — что лучше выбрать для своего компьютера? Все пользователи, которые когда-либо использовали твердотельный накопитель (память SSD), отзываются о нем положительно. Благодаря ему, любимые приложения загружаются быстрее, а общая эффективность системы повышается. Кроме того, эти накопители гораздо более износоустойчивые и прочные по сравнению с традиционными жесткими дисками. Но почему некоторые типы памяти дороже, чем другие? Для ответа на этот вопрос нужно понять внутреннее устройство накопителей такого типа.

Плату SSD можно условно разделить на 3 основных блока:

3D NAND-память (не путать с NOR Flash). Эта часть используется для хранения данных в энергонезависимых блоках, которые не требуют постоянного питания от электросети.
DDR. Небольшое количество энергозависимой памяти, которой нужно питание для сохранения данных. Используется с целью кэширования информации для будущего доступа. Эта опция доступна не на всех накопителях.
Контроллер. Выступает в качестве посредника, соединяя 3D NAND-память и компьютер. Контроллер также содержит встроенное программное обеспечение, которое помогает управлять SSD.

NAND-память, в отличие от NOR, построена из множества ячеек, содержащих биты, которые включаются или выключаются за счет электрического заряда. Организация этих отключаемых ячеек представляет данные, хранящиеся на SSD. Количество битов в этих ячейках также определяется разновидностью памяти. Например, в Single Level Cell (SLC) ячейка содержит 1 бит. Накопители NOR обычно используются в сетевых устройствах.

Причина, по которой флешка SLC располагает малым объемом памяти, заключается в ее небольшом физическом размере по сравнению с другими элементами Printed Circuit Board (PCB). Не стоит забывать, что PCB включает контроллер, память DDR и 3D NAND-память, которые нужно как-то разместить внутри системного блока персонального компьютера. Память MLC NAND удваивает количество бит на ячейку, а TLC — утраивает. Это положительно сказывается на объеме памяти. Накопители NOR предоставляют доступ к случайной информации, из-за чего их не используют, как жесткий диск.

Есть определенные причины, по которым производители продолжают выпускать флеш-память с 1 битом на ячейку. Накопители SLC считаются самыми быстрыми и надежными, но они относительно дорогие и обладают ограниченным объемом памяти. Вот почему такое устройство наиболее предпочтительно для компьютеров, которые подвергаются сильным нагрузкам.

Описание. МЛС — что это?

Итак, подробнее. МЛС – что это за странная аббревиатура? Major League Soccer можно примерно перевести, как «Главную лигу соккера», то есть европейского футбола. Это — высший футбольный дивизион, объединяющий клубы из Северной Америки. На сегодняшний день здесь играют 22 команды. 19 из них представляют США, а 3 – Канаду.

Структура и формат МЛС значительно отличается от европейских футбольных лиг. И имеет много общего с НХЛ и НБА. Так же как и там, в МЛС проводится регулярный чемпионат, по итогам которого определяется состав участников плей-офф, присутствует система драфтов, ежегодно проводятся матчи всех звезд, отсутствует система выбывания в низшие лиги.

Еще одним коренным отличием от Европы является абсолютная власть руководства спорт-лиги МЛС над клубами. Что это представляет собой на практике, можно узнать, прочитав статью до конца.

Резюме

Давайте подведем промежуточный итог на основе информации из этой статьи:

для сокращения расходов размер кристалла уменьшают по осям X и Y, а также увеличивают его плотность
программирование ячеек памяти достигается подачей напряжения, что постепенно изнашивает их
с уменьшением размера кристалла становится тоньше оксид, что негативно сказывается на сроке службы ячеек
истончение оксида вынуждает контроллер подавать более высокое напряжение, чтобы запрограммировать ячейку
типы памяти различаются по количеству битов в ячейке, и чем их больше, тем хуже выносливость и скорость
TLC наименее вынослива, потому что 8 состояний напряжения сокращают пространство для его повышения по мере износа ячеек
для повышения быстродействия и выносливости в дисках на TLC (и даже на MLC 1xnm) используется псевдо-кэш SLC

Так выглядит сводная таблица ключевых характеристик для типов флэш-памяти, рассмотренных в этой статье.

Тип NAND	SLC	MLC	TLC
Производительность	★ ★ ★ ★ ★	★ ★ ★	★ ★
Выносливость	★ ★ ★ ★ ★	★ ★ ★	★ ★
Сложность коррекции ошибок	★ ★	★ ★ ★	★ ★ ★ ★
Стоимость	$$$$$	$$	$

Из нее хорошо видно, что основным мотивом движения индустрии флэш-памяти в сторону TLC является сокращение затрат на производство (без учета необходимых для этого инвестиций).

Согласно прогнозу Samsung, через три года 80% рынка будет составлять TLC NAND

Обратите внимание, что на диаграмме TLC обозначена как 3-bit MLC. Формально, так и есть, но все-таки просматривается маркетинговая хитрость

Я вернусь к этому моменту в следующей статье.

MLC или TLC что лучше?

class=»eliadunit»>

SSD давно перекочевали из разряда элитных накопителей в поле «must have». Собирая мало-мальски производительную игровую, да и просто рабочую систему, уже надо думать о скоростном накопителе, который ощутимее быстрее и стабильнее старых добрых винчестеров.

Вот только многие натыкаются на первый нюанс: какой тип памяти лучше? Существует 3 категории:

SLC (single) – 1 бит в ячейке;
MLC (multi) – 2 бита в ячейке;
TLC (triple) – 3 бита в ячейке.

Первая категория используется в топовом сегменте, поэтому рассматривать мы ее не будем. Нас же интересует более народное решение, а именно MLC или TLC. Есть ли между ними разница, что производительнее, дешевле и надежнее, да и какой SSD лучше?

Ключевые отличия

Первым делом стоит отметить плотность записи данных. Каждый тип SSD имеет свои показатели. У TLC-чипов она выше, поскольку в ячейку помещается 3 бита, когда у MLC только 2. Чем больше объем SSD, чем чаще вы будете встречать именно Triple-варианты. И сразу появляется мысль о том, что нужно сразу же бежать и покупать первый вариант, даже не рассматривая все остальные, но нет.

Помимо плотности есть еще факторы скорости чтения и перезаписи данных. Не думали, почему TLC-решения при схожем объеме накопителя стоят дешевле? Потому как в MLC количество циклов полного стирания информации выше на 30-50%. Если говорить о перезаписи, то здесь технология опережает своего более дешевого оппонента в 2-3 раза. Другое дело, что 1 Гб TLC-памяти обойдется вам гораздо дешевле.

Сохранность данных

class=»eliadunit»>

Для начала определитесь, для каких целей будет использоваться SSD: под систему или же в качестве хранилища данных. Зачастую его приобретают именно под установку ОС и ключевых программ, чтобы последние реагировали ощутимо быстрее, т.к. Flash-память статична, а значит скорость чтения и записи на несколько порядков выше, нежели у HDD ввиду отсутствия механических частей.

Храните что-либо важное, при этом часто обновляете данные? Используйте MLC-память ввиду ее надежности. Собрались создать архив музыки, фильмов или игр, а также второстепенных программ? Тогда смело покупайте вариант на TLC-чипах. Винчестер же оставьте под «свалку» всего материала, имеющегося на ПК

На SSD стоит вынести только наиболее часто используемые приложения и игры, чтобы лишний раз не занимать скоростное пространство диска

Винчестер же оставьте под «свалку» всего материала, имеющегося на ПК. На SSD стоит вынести только наиболее часто используемые приложения и игры, чтобы лишний раз не занимать скоростное пространство диска.

Срок службы

Что касается продолжительности «жизни» устройства, то для TLC этот показатель составляет около 5-6 лет или же порядка 1000 циклов полной перезаписи информации. Для MLC показатель возрастает до 7-8 лет при 3000 циклов. Вот только здесь не действует правило «либо-либо». Из строя вполне может выйти один из чипов, так что не надейтесь на работоспособность в 15 лет.

Но и про HDD забывать не стоит

Традиционные магнитные диски имеют одно важное преимущество перед твердотельными – срок службы. Винчестер если и начинает «сыпаться», то постепенно. Это можно проконтролировать в утилитах типа Victoria, проверив диск на битые сектора

SSD же «умирают» внезапно, но крайне редко

Это можно проконтролировать в утилитах типа Victoria, проверив диск на битые сектора. SSD же «умирают» внезапно, но крайне редко.

Выводы

Какая память лучше? В плане скорости и стоимости 1 Гб лидирует TLC, в плане надежности — MLC. SSD — весьма интересный тип памяти, который в скором времени должен если не полностью, то основательно сместить HDD с пьедестала. Сравнивайте модели, прежде чем купить. Смотрите тесты, обзоры, гайды и делайте выводы. Плохих накопителей не бывает. Бывают переоцененные.

SSD tlc или mlc что лучше?

1 Какой SSD выбрать для дома: MLC, TLC или QLC?
2 MLC или TLC Что это такое. Рекомендации по выбору
3 SSD-диски MLS, TLS и SLC — какому из них отдать предпочтение
4 MLC или TLC что лучше?
5 Типы SSD дисков, какие бывают SSD диски и в чем их отличия?
6 Как выбрать SSD-диск

Чаще всего, выбор SSD дисков сводится исключительно к их размерам и стоимости. Чуть более продвинутые пользователи смотрят ещё на заявленные скоростные характеристики и раскрученность бренда – так продаётся большинство накопителей.

На мой взгляд, подобный подход, в корне не правильный, ведь существует масса других, более важных параметров, которые просто не берутся во внимание. Так, я уже рассказывал о характеристиках надежности SSD дисков: TBW и DWPD, а сегодня речь пойдёт о типах памяти, применяемых при производстве твердотельных накопителей

MLC или TLC Что это такое. Рекомендации по выбору

В прошлый раз мы разобрались с тем, что же такое SSD диск, какие форм-факторы бывают, а теперь давайте заглянем внутрь и посмотрим, из каких частей он состоит, что влияет на емкость диска, его скоростные показатели, долговечность. Ведь от этого, в конечном итоге, зависит цена, которая активно участвует в принятии решения, какой SSD-диск купить, для каких целей использовать, придется ли идти на какие-то компромиссы, выяснять, что лучше – MLC или TLC? Или потратиться и найти SLC?

Составные части SSD-диска

Что это за «TLC» да «MLC»? Что это вообще такое? Вот сейчас и будем разбираться, ибо именно от этой аббревиатуры следует отталкиваться при выборе накопителя. Только, раз уж решили заглянуть во внутренности, кратко опишем, из чего же состоит SSD-диск:

Контроллер. Этакий микрокомпьютер со своей программой, управляющий обменом данных между накопителем и компьютером. Выполняет и еще массу дел по обслуживанию SSD-диска.
Буферная память (DDR). Небольшой объем неэнергонезависимой памяти, используемой для кэширования операций записи/чтения.
Флэш-память (NAND). Микросхемы энергонезависимой памяти, в которых хранится записанная на диск информация.

Все эти части важны и выполняют свою роль для достижения надежности хранения и достижения максимальной производительности накопителя. О первых двух поговорим как-нибудь в следующий раз, а сегодня остановимся на типах NAND-памяти, применяемой в современных SSD-дисках.

Типы используемой памяти

Не будем сильно вдаваться в технические подробности того, каким образом хранится информация в микросхемах памяти и почему она не пропадает при отключении диска. Скажем только, вся информация хранится в ячейках памяти, в роли которых выступают транзисторы с плавающим затвором. Именно уровень заряда, хранящегося на этом затворе, и определяет значение бита (или нескольких) информации.

https://www.youtube.com/watch?v=Bz7qUUc3eD4

Причем один транзистор используется для хранения не только одного бита, но и двух или трех. Обусловлено это стремлением увеличить емкость NAND-памяти и снизить ее стоимость в пересчете на единицу хранимых данных. За все время развития SSD разработано несколько типов памяти.

MLC

Увеличить емкость микросхем памяти удалось, разработав технологию Multi-Level Cell (многоуровневая ячейка). В данном случае цель состояла в том, что хранить в одной ячейке не один, а два бита информации. Для этого пришлось ввести 4 пороговых напряжения, каждое значение которых соответствовало определенной комбинации битов.

Удалось снизить стоимость накопителей, увеличив при этом плотность записи. Это были плюсы, но появились и минусы. Несколько пороговых уровней напряжения, используемых для кодирования информации, стали чувствительными к качеству микросхем, к деградации их свойств. Количество P/E-циклов сократилось до, примерно, 10000. Есть разновидность E-MLC, используемая для накопителей, ориентированных для серверного использования. У них параметр P/E составляет примерно 30000.

Одноуровневые твердотельные накопители (SLC)

Самым основным типом SSD является SSD с одноуровневой ячейкой (SLC). SLC принимают один бит на ячейку памяти. Это немного, но у него есть преимущества. Во-первых, SLC — это самый быстрый тип SSD. Кроме того, они более надёжны и менее подвержены ошибкам, поэтому считаются более надёжными, чем другие твердотельные накопители.

SLC популярны в корпоративных средах, где потеря данных менее терпима, а надёжность является ключевым фактором. SLC, как правило, дороже и обычно недоступны для потребителей. Например, я нашёл на Amazon корпоративный твердотельный накопитель SLC объемом 128 ГБ, который стоит столько же, сколько твердотельный накопитель потребительского уровня ёмкостью 1 ТБ с TLC NAND.

Если вы видите потребительский SLC SSD, вероятно, он имеет другой тип NAND и SLC-кеш для повышения производительности.

SLC, MLC и TLC

#Тип_чипов #3D_MLC_(Multi_Level_Cell) MLC_(Multi_Level_Cell) #3D_TLC_(Triple_Level_Cell) #TLC_(Triple_Level_Cell) В современных SSD наиболее распространены три типа чипов памяти NAND: SLC, MLC и TLC.SLC – Single Level Cell – ячейка с одним уровнем. Имеет высокую производительность, низкое потребление электроэнергии, наибольшую скорость записи и количество циклов Program/Erase. Такой тип памяти обычно используется в серверах высокого уровня, поскольку стоимость SSD на их основе велика. MLC — Multi Level Cell – ячейка с несколькими уровнями. Обладает меньшей стоимостью, по сравнению с SLC, однако обладает меньшей выносливостью и меньшим количеством циклов Program/Erase. Является хорошим решением для коммерческих и рабочих платформ — имеет хорошее соотношение цена/скорость работы.

eMLC — Enterprise Multi Level Cell – ячейка, аналогичная по структуре обычной MLC, но с увеличенным ресурсом по циклам Program/Erase. По надежности eMLC находится между SLC и MLC, при этом цена не сильно выше, чем у последней. Типичное применение — рабочие станции и серверы среднего класса.TLC — Three Level Cell – ячейка с тремя уровнями. Обладает большей плотностью, но меньшей выносливостью, медленной скоростью чтения и записи и меньшим количеством циклов Program/Erase по сравнению с SLC и MLC. До настоящего момента, память типа TLC NAND использовалась в основном в flash-накопителях (флешках), однако совершенствование технологий производства сделало возможным его использование и в стандартных SSD.Все описанные выше типы ячеек памяти относятся к планарному типу, то есть 2D. Их недостатком является то, что для увеличения плотности в каждом отдельном чипе приходится уменьшать техпроцесс, и из-за ряда физических ограничений делать это до бесконечности не получится. Для преодоления этого были разработаны 3D ячейки памяти. Такие ячейки представляет собой цилиндр:Таким образом появляется возможность разместить большее количество ячеек памяти на одном слое микросхемы. Такие ячейки называются 3D V-NAND и 3D TLC. Что касается емкости и надежности, то она соответствует ячейкам TLC.

Количество состояний ячейки, в зависимости от типа памяти

В настоящее время все больше популярности набирают твердотельные накопители или SSD (Solid State Drive). Связанно это с тем, что они способны обеспечить как высокую скорость чтения-записи файлов, так и хорошую надежность. В отличии от обычных жестких дисков, здесь нет движущихся элементов, а для хранения данных используется специальная флеш-память — NAND.

На момент написания статьи в ССД используются три вида флеш-памяти: MLC, SLC и TLC и в этой статье мы постараемся разобраться какая из них лучше и в чем различие между ними.

Финансовые правила и ограничения

МЛС — что это значит в плане менеджмента? В отличие от европейских чемпионатов, клубы не имеют собственных независимых собственников. Всеми командами владеет и руководит непосредственно МЛС. Дополнительно у каждой команды существует спонсор, который считается инвестором, вкладывает деньги в развитие, а по окончании сезона получает свою долю прибыли в зависимости от спортивных результатов сезона.

Что такое МЛС — трудно понять не вникнув в особенности финансовой политики лиги. Ею установлен максимальный годовой бюджет для каждой команды, который в 2019 году составляет приблизительно 3,5 миллионов долларов. Ограничена и зарплата футболистов. Максимальный ее размер не превышает 500 тысяч долларов.

Целями и задачами МЛС является установление равных возможностей для команд, предотвращение раскручивания трансферной гонки и неоправданного роста зарплат. В противном случае, это неизбежно приведет к банкротству и деградации лиги.

MLC или TLC что лучше?

Постараемся ответить на вопрос: что выбрать MLC или TLC, далее в статье. Многие пользователи, которые имели опыт работы с твердотельным накопителем (SSD), говорят о нем в положительном ключе. Это не удивительно ведь он имеет несколько явных преимуществ над обычным жестким диском. Благодаря SSD любая игра или приложение загружаются и работают в разы, а то и в десятки раз быстрее, а скорость и эффективность компьютера значительно возрастают. Также немаловажным моментом является износостойкость твердотельных накопителей. Но при выборе такого диска на компьютерном рынке можно столкнуться с разницей в цене из-за типа памяти.

Типы памяти SSD-дисков

Сравнения и отличия типов памяти MLC или TLC
Подробнее о технологии NAND-памяти
Какой же тип памяти выбрать для своего компьютера?

Иностранные футболисты

Для российской футбольной премьер-лиги бюджет в 3,5 миллиона долларов – жалкие крохи. Однако Давид Вилья, Фрэнк Лэмпард и Андреа Пирло играют в США, а не в России. Это объясняется тем, что для привлечения звезд была придумана лазейка в финансовых правилах. Каждый клуб имеет право пригласить трех звезд, размер зарплаты которых неограничен и не входит в годовой бюджет.

Всего в каждой команде позволено заявлять по восемь иностранных игроков из двадцати восьми, положенных. Однако клубы могут обмениваться между собой квотами на легионеров. При этом, не ограничено количество иностранных футболистов, обязанных выходить на поле. Одновременно играть могут хоть все восемь легионеров, что заставляет местных ребят добросовестно работать над собой, чтобы выиграть конкуренцию за место в составе.

Идентификация

Если вы решили узнать, что лучше: SSD TLC vs MLC, уже когда приобрели твердотельный накопитель, то захотите идентифицировать тип памяти в своем устройстве. Так уже сложилось, что на самих дисках этой информации нет. Кроме того, даже установив какую-нибудь утилиту для теста, вы все равно не получите ответа. Что же в этом случае делать?

Самый простой способ — это отправиться в интернет. Тут вы сможете ввести название модели и по обзорам её проанализировать. Есть даже специальные сайты, в которых есть вся база твердотельных дисков. Там есть абсолютно вся спецификация по многим популярным моделям.

Другие варианты

Если вам уже стало понятно, что лучше: TLC или MLC, остается разобраться с еще одним типом памяти. Иногда в обзорах твердотельных накопителей можно встретить непонятные обозначения: V-NAND, 3D-NAND и т.п. Это еще один эксперимент, который предлагает производитель. Изготовлен такой диск по иным технологиям.

В этом случае ячейки памяти размещают не в один слой, а в несколько. Причем память используется именно TLC и MLC. Этот факт не во всех случаях указывается, но вы должны понимать, что сами микросхемы относятся к уже знакомому типу.

Если говорить о производительности, то можно сказать, что 3D-NAND немного лучше. Во-первых, это связано с низкой стоимостью и большими возможностями. Во-вторых, многослойное размещение более надежное и эффективное. Это можно доказать тестированием двух моделей: «плоской» и «объемной» MLC.

Различия между типами памяти SLC, MLC, TLC и 3D NAND в USB-накопителях, твердотельных накопителях и картах памяти

Что такое NAND?

NAND — это энергонезависимая флеш-память, которая может хранить данные, даже если она не подключена к источнику питания. Возможность сохранять данные при выключении питания делает NAND отличным вариантом для внутренних, внешних и портативных устройств. USB-накопители, твердотельные накопители и SD-карты используют флеш-технологию, обеспечивая память для таких устройств, как мобильные телефоны и цифровые видеокамеры.

На рынке представлены несколько типов памяти NAND. Попросту говоря, каждый из типов отличается количеством битов, которое может храниться в каждой ячейке. Биты представляют собой электрический заряд, который может содержать только одно из двух значений — 0 или 1 (вкл./выкл.).

Ключевые различия между типами памяти NAND заключаются в стоимости, емкости и сроке службы. Ресурс определяется количеством циклов программирования-стирания (P/E), которые может выдержать ячейка флеш-памяти до износа. Цикл P/E — это процесс стирания и записи ячейки, и чем больше циклов P/E может выдержать технология NAND, тем выше ресурс устройства.

Стандартные типы флеш-памяти NAND — SLC, MLC, TLC и 3D NAND. В этой статье рассматриваются различные характеристики каждого типа памяти NAND.

SLC NAND

Преимущества: Высочайший ресурс — Недостатки: Высокая стоимость и низкая емкость

NAND-память в одноуровневыми ячейками (SLC) хранит только 1 бит информации на ячейку. В ячейке хранится либо 0, либо 1, и в результате запись и извлечение данных может выполняться быстрее. SLC обеспечивает самую высокую производительность и ресурс: 100 000 циклов P/E То есть такая память служит дольше других типов NAND-памяти. Однако из-за низкой плотности размещения данных SLC является самым дорогим типом NAND-памяти и поэтому обычно не используется в потребительской продукции. Ее типичные области применения — серверы и другое промышленное оборудование, требующее высокой скорости и долговечности.

MLC NAND

Технология NAND-памяти с многоуровневыми ячейками (MLC) хранит несколько битов на ячейку, хотя термин MLC обычно относится к 2 битам на ячейку. MLC имеет более высокую плотность размещения данных по сравнению с SLC, поэтому позволяет создавать носители большей емкости. Память MLC отличается хорошим сочетанием цены, производительности и долговечности. Однако память MLC, обеспечивающая 10 000 циклов P/E более чувствительна к ошибкам данных и имеет меньший ресурс по сравнению с SLC. Память MLC обычно используется в потребительской продукции, где долговечность не столь важна.

TLC NAND

Преимущества: Наименьшая цена и высокая емкость — Недостатки: Низкая долговечность

NAND-память с трехуровневыми ячейками (TLC) хранит 3 бита на ячейку. За счет увеличения числа битов на ячейку снижается цена и увеличивается емкость. Однако это отрицательно сказывается на производительности и ресурсе (всего 3000 циклов P/E). Во многих потребительских изделиях используется память TLC как самый дешевый вариант..

3D NAND

В последние десять лет одной из крупнейших инноваций на рынке флеш-памяти стала память 3D NAND. Производители флеш-памяти разработали технологию 3D NAND, чтобы устранить проблемы, с которыми они столкнулись при уменьшении размера 2D NAND в попытке достичь более высокой плотности при меньших затратах. В памяти 2D NAND ячейки, в которых хранятся данные, размещаются горизонтально, рядом друг с другом. Это означает, что объем пространства, в котором могут быть размещены ячейки, ограничен, и попытка уменьшить размер ячеек снижает их надежность.

Поэтому производители NAND-памяти решили расположить ячейки в пространстве иначе, что привело к созданию памяти 3D NAND с вертикальным расположением ячеек. Более высокая плотность памяти позволяет увеличить емкость без значительного увеличения цены. Память 3D NAND также обеспечивает более высокую долговечность и меньшее энергопотребление.

В целом, NAND — чрезвычайно важная технология памяти, поскольку обеспечивает быстрое стирание и запись данных при более низкой стоимости на бит. С ростом игровой индустрии развитие технологии NAND продолжится, чтобы удовлетворить постоянно растущие потребности потребителей в хранении данных.

Почему SLC, MLC и TLC отличаются по выносливости

Эти аббревиатуры просто указывают на количество битов в транзисторе. В одной ячейке SLC хранится 1 бит, MLC – 2 бита, а TLC – 3 бита, но базовый принцип работы у всех трех типов памяти одинаковый.

Представьте себе кристалл плотностью 16Gbit (гигабит) NAND, т.е. состоящий из примерно 16 млрд транзисторов. Из него получится 16Gbit SLC, поскольку в ячейке 1 бит. Но можно сделать 2 бита на ячейку и получить уже 32Gbit MLC. А если сделать в ячейке по 3 бита, выйдет аж 48Gbit TLC NAND!

Micron TLC NAND

48 — неудобное число. Заметьте, что 16 и 32 представляют собой 24 и 25, но у двойки нет такой степени, чтобы получить число, кратное 3 . Поэтому TLC приходится подгонять под другие размеры из инженерных и маркетинговых соображений. Кристалл режут под 10.67Gbit, что при трех битах эквивалентно 32Gbit MLC NAND. Невелика беда, ведь по сравнению с MLC сэкономили 30% массива NAND!

Вы уже знаете, что программирование ячейки достигается изменением подаваемого на нее электрического напряжения. Я свел в таблицу типы памяти и допустимые состояния напряжений.

Тип NAND	SLC	MLC	TLC
Бит в ячейке	1	2	3
Число состояний	2	4	8
Состояния	0, 1	00, 01, 10, 11	000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111

SLC, с ее двумя состояниями, может выдерживать самые большие изменения в напряжении, прежде чем время стирания увеличится настолько, что контроллер отправит блок памяти в утиль по причине износа.

И это ключевой фактор, потому что всего несколько электронов могут определять разницу между запрограммированной и пустой ячейкой. Как следствие, этот тип памяти выдерживает самые маленькие изменения в напряжении.

Состояния напряжения разных типов NAND

Отсюда и вытекает разница между выносливостью SLC, MLC и TLC. Наибольшее количество (P/E) у SLC, затем идет MLC, а хуже всего дела обстоят у TLC. Кроме того, чем больше состояний напряжения приходится определять, тем выше вероятность ошибок, поэтому роль современных контроллеров в их коррекции (ECC) возрастает, хотя с этой задачей они успешно справляются.

Сравнения и отличия типов памяти MLC или TLC

Сразу отметим важный параметр диска – плотность записи данных. У каждого диска они свои. У MLC ячейка чипа имеет 2 бита, а у TLC – 3.
TLC имеет в три раза меньше циклов перезаписи по отношению к MLC.
MLC стирает память в два раза быстрее, чем это делает TLC.

Из этих пунктов можно отметить, что если вам нужен более объемный диск, то стоит присмотреться к TLC .
Если для вас важнее срок службы и скорость работы, то ваш выбор MLC .

Диски с TLC памятью отлично подходят для хранения информации, если не будут часто перезаписываться. SSD с MLC памятью отлично подойдут для стандартной работы, на него можно установить программы, которыми вы часто пользуетесь. Игры, которые требуют от компьютера большую скорость передачи данных, а также операционную систему, которую в критических ситуациях нужно быстро запустить (скорость загрузки ОС Windows из SSD может составлять до 3 секунд).

Есть и некоторые недостатки MLC – цена на них немного выше по сравнению с TLC. Также стоит сказать о еще одном типе памяти, это тип SLC. Но в виду его дороговизны диск не претендует на роль действительно популярного. Если вы имеете резервные сбережения около 15 тысяч рублей и готовы потратить их на диск, то однозначно вы останетесь довольны его работой. Эти чипы имеют значительно высокую производительность, низкую энергозатратность, а также наибольшую скорость записи и других функций. Этот тип памяти популярен при использовании в высокоуровневых серверах.

Заключение

Спасибо за прочтение статьи, чтобы не пропустить новые интересные статьи. Так же не забывайте делиться статьей в соц сетях, что позволит видеть статью большему числу пользователей.

Срывая покровы

В миллионах планшетов и смартфонов используется eMMC , и это тоже флэш-память. К экранам и фотокамерам новых смартфонов традиционно приковано больше внимания, но ведь объемы дискового пространства в них тоже растут!

На диаграмме выше «Handset Embedded» — это встроенная в смартфон память. Несмотря на ее небольшой объем в сравнении с твердотельными накопителями для ПК, смартфоны берут количеством . Да и небольшой ли он?

Неудивительно, что Apple отъедает 1/6 часть пирога флэш-памяти!

Я настойчиво подталкиваю вас к мысли, что технологический прогресс NAND нужно рассматривать в контексте спроса, который в первую очередь диктует мобильный сектор.

Крупнейшие игроки на рынке флэш-памяти

При покупке SSD многие люди ориентируются на брэнд, что в полной мере стараются использовать ОЕМ-сборщики SSD вроде Kingston, Corsair, ADATA и прочих компаний, не имеющих своего производства. С другой стороны, крупнейшие изготовители флэш-памяти могут быть не слишком заинтересованы в продаже дисков конечным пользователям (SK Hynix) или не иметь прочных позиций на рынке потребительских SSD (Toshiba).

Ответ на этот вопрос дают сведения ресурса DRAMeXchange, которые я преобразовал в диаграмму. Годовая выручка рынка NAND около 30 млрд долларов (для справки: столько же продает Nike:)

Оказывается, выручка Toshiba сопоставима со всем концерном IMFT . Зато бизнес Intel в меньшей степени зависит от флэш-памяти за счет диверсификации, а наработки компании в процессорах способствуют инновациям в NAND. Между тем, почти треть рынка занимает Samsung.

Какую флэш-память выпускают сейчас

За два года техпроцесс шагнул с 25-24nm до 19-16nm. Согласно диаграмме ниже, сейчас 90% поставленной NAND выполнено по техпроцессам 20nm и 1xnm, в чем вы сами можете отчасти убедиться на примерах дисков из этой статьи.

Обратите внимание на ярко-красные вкрапления 3D NAND, ближайшего будущего индустрии флэш-памяти. Рассказ о новой технологии будет ближе к концу статьи, но отныне придется обозначать термином «2D NAND» память предыдущего поколения, чтобы не запутаться

Давайте посмотрим, что нам предлагают в конце 2014 года компании первого уровня под своими брэндами.