Mlc или tlc тип памяти лучше в ssd накопителях: в чем отличия, есть ли разница

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.

Какой SSD купить сейчас

В этой статье я упоминал новые SSD, выпущенные только изготовителями флэш-памяти. Именно они контролируют рынок твердотельных дисков, a объемы выпуска NAND при смене техпроцесса или технологии поначалу всегда ограничены.

300nm вафля Micron NAND, изготовленная по техпроцессу 16nm, обладает емкостью почти в 6TB

С другой стороны, повышение надежности и выносливости 2D NAND становится все более сложной задачей, и лучше с ней справляются фирмы, обладающие своим производством памяти и как минимум прошивками для контроллеров.

Соответственно я сформулировал рекомендации для трех основных категорий пользователей.

Энтузиасты (гики). Вы можете смело брать любой диск из старшей линейки предпочитаемого брэнда или из верхушки бенчмарков доверенной тестовой лаборатории. Производительность при серьезных нагрузках будет достойной, а выносливости и так хватает. При излишках RAM не стоит сбрасывать со счетов 850 EVO, для которого можно включить RAPID.
Обычные пользователи. Бояться TLC нет смысла, потому что «все мы там будем», да и 16nm MLC не слишком от нее отличается по выносливости. Можете покупать любой диск текущего или предыдущего года из младшей линейки изготовителей памяти.
Пользователи, панически боящиеся смерти SSD от износа флэш-памяти. От паранойи кардинально спасет только HDD. Твердотельное лекарство очень дорогое — MLC 3D NAND в корпоративном диске

Если смотреть на сочетание скорости и выносливости, то компьютерная индустрия пока еще размышляет над массовым внедрением интерфейса PCIe. Тот же Samsung 850 Pro с ним был бы просто зверь. Я думаю, что через несколько лет, когда накопители с 3D NAND и PCIe станут обычным делом, все волнения о производительности и выносливости SSD отойдут в прошлое (кроме заскорузлых мифов). Но SSD все равно остаются очень молодой технологией, поэтому скучно не будет!

3D NAND – что это, спасение?

Можно сказать, что да. Если стоимость кристалла памяти зависит от его размера, а уплотнять его уже не представляется возможным, то почему бы не перейти от двумерной (планарной) организации ячеек к трехмерной, развернув их вертикально? В этом фундаментальное отличие 3D NAND от старой, «плоской» системы размещения ячеек.

Ячейка в данном случае имеет форму цилиндра, в котором внешний слой – это управляющий затвор, внутренний – изолятор и между ними слой, хранящий биты информации слой. Эти цилиндры размещены вертикально, образуя стек, это позволяет убить сразу не одного зайца. Мало того, что существенно возросла емкость кристалла, так еще и появилась возможность откатиться немного назад, вернувшись на более «толстые» техпроцессы, снизив взаимовлияние соседних ячеек друг на друга и риск перетекания заряда из одной ячейки в другую.

Первой такую память сделала компания Samsung, назвав ее V-NAND (V – от слова vertical, вертикальная). Первое поколение имело 24 слоя, второе – 32, а в последнем, третьем поколении используются уже 48 слоев. Компании Micron, Toshiba представили свои чипы памяти позже, и производят их уже с 64-мя слоями.

Причем, наблюдается и разница в подходах к архитектуре этих микросхем и расположению их на кристалле.

Micron располагает управляющие элементы под NAND ячейками, что экономит место на кристалле, позволяя увеличить его емкость. Мало того, хотя Samsung и Toshiba отказались от технологии плавающего затвора, воспользовавшись технологией CTF (Charge Trap Flash), которая использует изолированную область для хранения заряда (именно изолированность позволяет снизить утечки, повысить надежность памяти), в Micron остались верны плавающему затвору.

В Toshiba управляющие элементы расположены в верхней части, что, по мнению компании, позволяет этим элементам меньше подвергаться нагреву. К тому же линии ячеек как бы свернуты, напоминая букву «U», а не расположены в одну линию. Все это позволяет добиться снижения количества ошибок при операциях чтения/записи. Ну и, как было сказано чуть выше, используется технология CTF. Сама Toshiba называет свою трехмерную память BiCS 3D NAND (Bit Cost Scalable).

В общем, подходы разные, и что лучше или хуже – будет ясно после того, как появится достаточное количество накопителей с чипами памяти разных производителей, которые можно будет сравнить, устроив тестирование, накопится определенная статистика использования.

Итак, трехмерная память сняла остроту необходимости утончать техпроцесс, как один из способов увеличения емкости чипов. Правда, при этом возникли некоторые другие технологические сложности, которые, судя по бодрым анонсам практически всех чипмейкеров, успешно преодолеваются. Так, SK Hynix планирует в скором времени перейти на производство 72-слойных чипов. Та же Toshiba отлаживает выпуск 64-слойных чипов, предлагая их сейчас с емкостью 256 Гб (32 ГБ), а в скором времени ожидается выпуск 3D NAND чипов с емкостью 512 Гб (64 ГБ).

Судя по всему, второе полугодие обещает быть интересным. Увеличится емкость чипов, будут предложены кристаллы с бОльшим количеством слоев.

Долговечность SSD

Как и все хорошие вещи в этом мире, SSD не может существовать вечно. Как было отмечено выше, жизненный цикл твердотельного накопителя напрямую зависит от того, какую он использует 3D NAND-память. Многих пользователей волнует вопрос, как долго могут функционировать более дешевые виды накопителей. По сравнению с MLC и TLC, память SLC более долговечная, но стоит дороже. Независимые команды энтузиастов провели испытания доступных SSD потребительского класса, большинство из которых составили MLC, а 3D NAND TLC использовался только 1. Результаты оказались многообещающими. Перед выходом из строя, большинство этих устройств успели пропустить через себя 700 Тбайт информации, а 2 из них — даже 1 Пбайт. Это поистине огромное количество данных.

Можно смело отметать любые опасения по поводу того, что SSD выйдет из строя в короткие сроки. Если вы используете MLC или TLC 3D V-NAND для такого повседневного использования, как хранение музыки, фотографий, программного обеспечения, личных документов и видеоигр, то можете быть уверены, что памяти хватит на несколько лет. В домашних условиях невозможно нагрузить компьютер так, как это делают с корпоративными серверами. Тем, кто беспокоится о продолжительности жизни своей памяти, могут пригодиться функции вроде Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.), которые помогают отслеживать состояние SSD.

Типы NAND флеш памяти используемой в SSD

В любом SSD используется NAND Flash память, которая организована в ячейки, а создана на полупроводниковой основе. Память в твердотельных накопителях производится по технологиям: MLC, TLC, QLC или SLC, которые отличаются между собой, по объему хранимой информации в отдельной ячейке. Различия составляют в увеличении на 1 бит, это 0.125 байт, для каждой новой технологии. Давайте рассмотрим более подробно.

SLC — тип памяти на данной основе наиболее надежен и долговечен. Каждая ячейка памяти, заполняется лишь 1 битом данных.

MLC — эта доработка памяти SLC, позволила хранить уже 2 бита данных, увеличивая емкость диска.

TLC — следующая ступень эволюции NAND флеш памяти, в ячейке хранится уже 3 bit информации.

QLC — твердотельные диски созданные по этому типу, уже способны хранить 4 бита данных.

Диски по технологии SLC не используется в домашних компьютерах. Для использования в домашнем ПК или ноутбуке, доступны только MLC и более новые разновидности.

Накопители SSD с памятью QLC

В 2018 году, увидели свет первые твердотельные диски с типом памяти QLC (Quad Level Cell). Они обладают более совершенной технологией записи в одну отдельную ячейку памяти, а именно 4 bit данных. Напомню, что тип памяти SLC обладает возможностью, записывать 1 bit (0.125 байт) информации в 1 ячейку, а MLC соответственно, 2 бита.

Вы спросите: Что привнесло данное новшество, конкретно для Вас? Отвечу: Новые технологии создания SSD, позволили получить более емкостные накопители, по более привлекательной цене. Это значит, быстрые диски стали более доступными.

Совет: важно понимать, что если вы владеете старой материнской платой, поддерживающей лишь устаревший SATA2 (3 Гбитс), скорость твердотельного диска будет существенно ниже заявленной в характеристиках. Сейчас все системные платы оснащаются разъемом SATA 3 (6 Гбитсек), что позволило достичь более высоких показателей скорости чтения и записи, от 500 Mbс и выше

Основные отличия от MLC и TLC:

Уменьшенная стоимость каждого гигабайта — хорошо;
Уменьшилась скорость записи — плохо;
SSD накопители произведенные по типу QLC больше подвержены износу — плохо.

Эх, в начале, всегда так! Но технологии производства постоянно совершенствуются. И уже к середине 2019 или к 2020 года, SSD созданные по технологии QLC, начнут догонять MLC в скорости и станут еще надежнее, чем TLC.

Совет: более емкие твердотельные накопители имеют более высокий запас прочности (Износостойкость). Связано это с циклом перезаписи, чем большее количество раз происходит перезапись одного и того же блока, тем скорее он изнашивается.

Что лучше MLC или TLC

В общих чертах, тип памяти MLC имеет, на первый взгляд, ряд преимуществ над TLC. В первую очередь, это касается износостойкости и повышенной скоростью работы, в придачу с меньшим энергопотреблением. Но все зависит, от конкретного производителя, и текущего развития технологий.

Бывает так, что TLC обгоняет первую по всем пунктам, благодаря набору технологических усовершенствований, за исключением, возможно, износостойкости. Поэтому вместо однозначного ответа, что лучше TLC или MLC. Я порекомендую вам, перед совершением покупки, почитать комментарии и отзывы на модели дисков с этими типами NAND памяти.Только добавлю, что для хранения большого объема информации, нужен жесткий диск. А для установки операционной системы, например, Windows, лучше использовать быстрый SSD, чтобы все, как говорится, «летало».

Marvell

Эта компания не выпускает своих SSD, зато ее контроллеры установлены во многих ОЕМ-накопителях. Им также не чужд рынок мобильных ПК, где твердотельные диски постепенно становятся нормой.

Контроллер второго поколения 88SS9174 установлен на борту, к примеру, Crucial m4 и Intel 510. A в 2012 году Marvell выпустила новую версию чипа — 88SS9187. Предположительно, он производительнее и энергоэффективнее своего предшественника.

Контроллеры Marvell отличаются конкурентоспособной ценой, но требуют доводки прошивки для достижения максимальной совместимости, производительности и стабильности. Своими наработками в программном обеспечении для них известны Crucial-Micron, Plextor (в сотрудничестве с LITEON) и, конечно, Indilinx.

Накопители SSD с памятью QLC

С конца прошлого года в продаже появились твердотельные накопители с памятью QLC (quad-level cell, т.е. 4 бита в одной ячейке памяти), и, вероятно, в 2019 году таких дисков будет всё больше, а их стоимость обещает быть привлекательной.

Конечные продукты характеризуются следующими плюсами и минусами по сравнению с MLC/TLC:

Меньшая стоимость за гигабайт
Большая подверженность памяти износу и, теоретически, большая вероятность ошибок при записи данных
Меньшая скорость записи данных

Говорить о конкретных цифрах пока сложно, но, некоторые примеры из уже доступных в продаже можно изучить: например, если взять примерно аналогичные накопители M.2 SSD объемом 512 Гб от Intel на базе памяти QLC 3D NAND и TLC 3D NAND, изучить заявленные производителем характеристики, увидим:

6-7 тыс. рублей против 10-11 тыс. рублей. А за стоимость 512 Гб TLC вы можете приобрести 1024 Гб QLC.
Заявленный объем записываемых данных (TBW) — 100 Тб против 288 Тб.
Скорость записи/чтения — 1000/1500 против 1625/3230 Мб/c.

С одной стороны, минусы могут перевесить плюсы от стоимости. С другой, можно учесть такие моменты: для SATA дисков (если у вас доступен лишь такой интерфейс) разницы в скорости вы не заметите и по сравнению с HDD прирост скорости будет очень значительным, а параметр TBW для QLC SSD на 1024 Гб (который в моем примере стоит столько же как TLC SSD на 512 Гб) уже 200 Тб (более объемные твердотельные накопители «живут» дольше, что связано с тем, как ведется запись на них).

Из чего складывается цена SSD

Давайте заглянем внутрь типичного твердотельного диска, взяв для примера OCZ Vector. В центре платы – сердце SSD, контроллер, гоняющий биты по каналам памяти NAND, где в каждом из 8 модулей по 16. Справа – один из модулей кэша DRAM, хотя без них обходится целая когорта накопителей.

С обратной стороны та же картина, за исключением контроллера. Таким образом, на борту накопителя 256GiB MLC NAND. Кстати, “OCZ” на модулях – это не более чем этикетка, а память произведена по 25nm технологии на заводах Intel-Micron.

Остается поместить это чудо в красивый корпус, упаковать в нарядную коробку и можно продавать!

Конечно, в цену накопителя также закладываются стоимость прошивки, логистики, маркетинга, поддержки и прочие сопутствующие расходы, но основные составляющие – на первых двух картинках.

Контроллеры поставляет чуть больше компаний, , которую мы обсуждали в прошлый раз. Но их все равно намного меньше, чем производителей SSD.

Дешево, быстро, надежно: сложный выбор

Чем больше бит хранит транзистор, тем память SSD будет дешевле в расчете на гигабайт, но тем ниже окажутся ее скорость и долговечность. Из-за этого накопители с разным типом чипов отличаются ценой, быстродействием и надежностью. SLC – самые быстрые и живучие, но дорогие. Из-за этого такие диски выпускаются, преимущественно, для корпоративного сегмента.

SSD с памятью MLC потихоньку уходит в прошлое. Все из-за того, что с переходом на 3D NAND чипы (содержащие транзисторы в несколько слоев), по мере устранения недостатков, ресурс TLC мало уступает MLC, но зато трехуровневая память обходится дешевле. Смысла платить больше почти нет, поэтому в потребительском сегменте новые модели на MLC выпускают только в верхнем сегменте.

Памятью MLC оснащаются, в основном, высокоскоростные модели вроде Samsung 970 PRO. Такие накопители можно смело использовать и в игровом, и рабочем, и развлекательном ПК или ноутбуке. Правда, чтобы иметь побольше места, придется заметно переплатить.

SSD на TLC 3D NAND занимают основную часть рынка. Большинство актуальных моделей содержат именно такие чипы. Хорошим примером твердотельного накопителя с такой памятью является Samsung 860 EVO, который и быстр, и достаточно надежен, но доступнее чем Pro.

Подводя итоги, можно сказать, что SLC-память для SSD лучше во всем. Но она намного дороже, поэтому выпускается лишь для оборудования промышленного и серверного применения. MLC и TLC – оптимальный вариант по соотношению цены, скорости и надежности. Именно ее стоит брать для универсального компьютера, используемого и для работы, и игр.

Относительно QLC стоит быть осторожным. Да, это доступный вид памяти, который предлагает много гигабайт за немного денег. Но покупать такой диск под установку системы, а тем более, хранение ценных данных нежелательно ввиду малого числа отзывов и статистики.

Компромиссным вариантом является покупка нескольких накопителей разного типа. Взяв под систему и ценные файлы скоростную модель с NVME на 120-256 ГБ, можно быть спокойным и за сохранность файлов, и за быстродействие компьютера. А под хранение файлов, не подразумевающее частых перезаписей, для экономии можно взять тот же Samsung 860 QVO на 500 ГБ, 1 ТБ или больше.

Что такое SLC

В противостоянии SLC vs MLC или TLC 3D всегда побеждает первый тип памяти, но он и стоит значительно дороже. Он также располагает большим объемом памяти, но работает медленнее и больше склонен к поломкам. MLC и TLC — это типы памяти, которые рекомендуется применять для обычного повседневного использования компьютера. NOR обычно используется в мобильных телефонах и планшетах. Осознание своих собственных потребностей поможет пользователю выбрать наиболее подходящий из всех SSD-дисков.

Single Level Cell получила свое название благодаря единственному биту, который включается или выключается в зависимости от питания электроэнергией. Преимущество SLC в том, что она наиболее точная при чтении и записи данных, а ее цикл непрерывной работы может быть более продолжительным. Количество допустимых перезаписей составляет 90000-100000.

Эта разновидность памяти хорошо прижилась на рынке, благодаря высокой продолжительности жизни, точности и общей производительности. Такой накопитель редко устанавливается в домашних компьютерах из-за большой стоимости и малого объема памяти. Он больше подходит для промышленного использования и больших нагрузок, связанных с непрерывным чтением и записью информации.

Достоинства SLC:

долгий срок службы и большее количество циклов зарядки по сравнению с любым другим типом флеш-памяти;
меньшее количество ошибок чтения и записи;
может работать в более широком диапазоне температур.

Когда следует покупать накопитель eMMC?

Если вы ищете что-то портативное с более низкой ценой, возможно, стоит подумать о ПК с хранилищем eMMC. И, как указывает Windows Central, ПК с хранилищем eMMC также могут подойти тем, кто уже имеет внешний жесткий диск, имеет подписку на облачное хранилище или, по крайней мере, может позволить себе подписку в будущем. Это связано с тем, что ПК с хранилищем eMMC, как правило, имеют меньшую доступную емкость хранилища. Поэтому, если вам нужно хранить много файлов и других данных, вам понадобится опция внешнего хранилища, если вы все еще планируете использовать eMMC в компьютере.

В компьютере их можно использовать в основном на переносных носителях

Еще одна вещь, которую стоит рассмотреть, — это то, как вы планируете использовать свой ноутбук. Ноутбуки с хранилищем eMMC, как правило, лучше всего подходят для тех, кто планирует использовать их для просмотра веб-страниц и потокового просмотра видео, и ничего больше. Они на самом деле не созданы для трудоемких задач.

Твердотельные накопители Quad-Level Cell (QLC)

Intel 660p был первым потребительским QLC SSD, выпущенным в 2018 году.

Приводы с четырёхуровневой ячейкой (QLC) могут записывать четыре бита на ячейку. Теперь вы видите закономерность в названии?

QLC NAND может упаковывать гораздо больше данных, чем другие типы, но прямо сейчас это сильно сказывается на производительности дисков QLC. Это особенно актуально, когда кэш заканчивается во время передачи больших файлов (40 ГБ или больше). Это может быть краткосрочной проблемой, поскольку производители пытаются оптимизировать QLC.

Однако прочность также вызывает беспокойство. Накопитель Crucial P1 QLC NVMe бюджетного уровня имеет рейтинг только 100 TBW для модели на 500 ГБ и только 200 TBW для 1 ТБ. Это большая разница по сравнению с TLC, но все же достаточно для домашнего использования.

Intel

Контроллеры Intel серии X25-М (включая реинкарнации) вышли очень удачными. Они обеспечили компании солидную репутацию в глазах широкой публики на заре становления рынка потребительских SSD, но время SATA II на рынке давно прошло.

Пока компания ходила к производителям контроллеров «с протянутой рукой», люди продолжали покупать «легендарное качество SSD Intel», не подозревая о том, что эти накопители построены на чужих чипах. Marvell-88SS9174 трудится в Intel 510, a SandForce-2281 – в Intel 330, 335, 520 (на картинке ниже) и даже свежеиспеченном 525 mSATA.

При таком раскладе накопители Intel могли выделиться из рядов конкурентов лишь программным обеспечением для контроллеров. В случае с Intel 510 компания сама разрабатывала прошивку для чипа Marvell. Что же касается дисков на SandForce, то известно лишь о наличии особой прошивки для Intel, но имела ли та доступ к исходному коду, является тайной за семью печатями.

Лишь осенью 2012 года Intel представила контроллер , да и то в накопителе для корпоративного сектора. Однако логично предположить, что в ближайшее время компания начнет выпускать SSD для потребителей именно на этом контроллере.

Что такое хранилище eMMC и как оно работает?

Такой чип можно увидеть в основном на платах ноутбуков, переносных картах памяти, флешках и некоторых платах ПК

Хранилище eMMC (встроенная MultiMediaCard) — это форма внутренней памяти, состоящая из контроллера и флэш-памяти NAND, которые расположены в одной интегральной схеме. Чипы памяти eMMC обычно встроены в материнскую плату данного устройства. Контроллеры, размещенные в микросхемах eMMC, имеют возможность помещать данные в хранилище, что согласно SearchStorage, позволяет CPU устройства сохранять свою уже ограниченную скорость и мощность для других вычислительных задач. Кроме того, использование eMMC флэш-памяти NAND также практически не требует питания устройства для хранения данных.

Неудивительно, что тот факт, что микросхемы eMMC могут работать практически без энергии, потребляемой их устройствами, идет рука об руку с тем фактом, что микросхемы eMMC обычно встречаются в ПК и мобильных устройствах, которые имеют ограниченную мощность, производительность и скорость; особенно по сравнению с более дорогими, полнофункциональными ноутбуками. Фактически, вы обычно найдете чипы eMMC в компактных/бюджетных ноутбуках, Chromebook, планшетных ПК, 2-в-1 и даже в смартфонах и планшетах.

Интерфейсы MLC NAND: ONFi и Toggle Mode

Сейчас на рынке преобладают накопители с памятью MLC, но и эта память делится на два типа в соответствии с используемым интерфейсом.

ONFi (Open NAND Flash Interface) – это альянс производителей флэш-памяти, выпускающейся по единому стандарту

Обратите внимание на присутствие там Intel и Micron, равно как и на отсутствие Samsung с Toshiba. Последняя пара выпускает память с интерфейсом Toggle Mode

Примечание. Пропускная способность указана для каждого канала NAND.

В начале 2013 года можно купить накопители с памятью ONFi 1.0 и 2.x, а также Toggle Mode 1.0.

Память MLC NAND: асинхронная ONFi 1.0 против синхронной ONFi 2.х

Несмотря на то, что память с пропускной способностью до 200MB/s выпускается уже какое-то время, Intel и Micron не спешат отказываться от выпуска более старой и медленной памяти. Дело в том, что она дешевле, и это позволяет производителям SSD позиционировать накопители в разные сегменты рынка.

Давайте возьмем для примера спецификации двух твердотельных накопителей Corsair в том виде, как они опубликованы на сайте.

Все числовые показатели у них практически идентичны, разве что первый на йоту побыстрее и потребляет побольше энергии. На сайте не указано, но у этих накопителей еще и одинаковый контроллер SandForce-2281 (на что также ).

В серии Vertex 4 используется синхронная память Intel Micron 25nm MLC, а в Agility 4 — асинхронная.

Память MLC NAND: 2.х

Буква “x” обобщает различные этапы второй версии спецификаций ONFi. В 2012 году большинство накопителей снабжалось памятью MLC, изготовленной в рамках технологического процесса 25nm по спецификациям ONFi 2.1.

Впрочем, в конце года на рынке появился накопитель Intel 335 с памятью Intel 20nm MLC NAND, что соответствовало уже спецификациям ONFi 2.3. Переход на новый технологический процесс не приносит дивидендов в быстродействии, поскольку пропускная способность интерфейса все так же ограничена 200MB/s.

В спецификации ONFi 2.3 заложена поддержка протокола EZ-NAND, призванного улучшить коррекцию ошибок (ECC), уровень которых растет по мере уменьшения размера ячеек памяти. Однако для этого в NAND должен быть встроен отдельный контроллер. В Intel 335 он отсутствует, поэтому данную модель можно считать «переходной».

Intel оценивает ее идентично 25nm NAND — в 3 000 циклов перезаписи. Гарантийный срок составляет 3 года, как и у Intel 330 при тех же объемах записи в 20GB в день.

Так или иначе, поскольку Intel и Micron переходят на 20nm процесс, логично ожидать в 2013 году появления накопителей с такой памятью под различными брендами.

Память MLC NAND 2.х: 3K против 5K

Этого вопроса я уже касался ранее, поэтому дополнительную информацию вы найдете по ссылкам в этом разделе статьи. Производитель NAND может по-разному оценивать срок службы флэш-памяти, даже когда она создана по одной технологии. Это хорошо видно на примере Intel 25nm MLC NAND, которую компания подразделяет по — 3 000 и 5 000.

Таким образом, гарантийный срок службы накопителя зависит от выносливости памяти, установленной в нем.

Память MLC NAND: Toggle Mode 2.0 против синхронной ONFi 2.x

Некоторые производители SSD ставят в разные линейки продуктов память с различными интерфейсами. Хорошим примером служит тот же Corsair, но теперь с серией Neutron (в таблице приведены характеристики быстродействия, заявленные производителем).

Как видите, при прочих равных память Toggle Mode на бумаге выглядит побыстрее ONFi 2.x в последовательной записи и случайном чтении. В принципе, бенчмарки это подтвердили, но все же посмотрите их самостоятельно (например, AnandTech 120Gb, 240Gb).

Типы NAND флэш-памяти: SLC, MLC и TLC

Исходя из устройства твердотельного жесткого диска (в нем нет вращающихся магнитных дсков, как в HDD, например), видно, что его скорость работы и вообще, сам факт его работы — напрямую зависят от двух параметров: модели контроллера и разновидности чипов NAND памяти. Причем, даже два разных накопителя могут содержать в себе один и тот же контроллер, но, при этом, скорость работы их будет отличаться (все зависит от прошивки). Контроллер условно делит всю память на ячейки, в которые потом будет записываться информация.

И вот тут-то как раз и заключаются фундаментальные отличия различных типов памяти SSD

То есть, не важно — какая модель памяти используется в самом накопителе, контроллер в любом случае должен сначала поделить ее на так называемые ячейки. А вот сколько бит информации помещается в одну ячейку — определяет как раз тип NAND памяти

В настоящее время применяется всего три разновидности: SLC, MLC, TLC (как разновидность MLC).

SLC

SLC (Single Level Cell) — позволяет сохранять в одну ячейку только 1 бит информации — ноль или единица. Это самый дорогой вид NAND-микросхем. Дороговизна определяется сложностью в производстве таких накопителей. Кроме цены, к недостаткам еще можно отнести низкую емкость — порядка 60 Гб, например.

Однако, такой накопитель будет быстрее и надежнее всех других, за счет того, что ячейка будет перезаписываться намного реже, что, как известно, существенно продлевает ресурс самого устройства. До 100 000 раз можно перезаписывать одну ячейку, по уверениям производителей. Кроме того, технология SLC обеспечивает наибольшую скорость чтения/записи информации, и такие накопители самые быстрые.

На данный момент рынок SLC-решений сформирован крайне слабо. До недавнего времени одним из известных таких накопителей был Intel X25-E, который имел емкость всего лишь 64 Гб. Стоил он порядка 20000 рублей — что крайне дорого, ведь за эти же самые деньги можно с легкостью купить SSD диск емкостью около 1 терабайта (1000 Гб), правда — с MLC памятью.

MLC (Multi-Level Cell) — многоуровневая ячейка, позволяет записывать сразу два бита информации, что теоретически снижает ее ресурс ровно вдвое. Однако, по факту ресурс MLC SSD диска еще ниже. Изначально накопители предлагали до 10000 циклов перезаписи, затем этот показатель упал до 5000, а затем стал таким, как указано в таблице.

Тем не менее, на сегодняшний день является самым распространенным типом памяти на рыке твердотельных накопителей. Моделей такого типа просто огромное количество, их емкость уже существенно выше, чем у SLC моделей, и может достигать до 1 Тб и даже выше. Кроме того, цена MLC-накопителей той же емкости будет существенно ниже, чем в случае с SLC. Как видно из таблицы, быстродействие MLC тоже несколько хуже.

Существует еще подвид MLC — eMLC (enterprise MLC), из достоинств: увеличенный срок службы чипов, за счет большего количества возможных циклов записи/перезаписи. Мало кто знает, но у компании Samsung, например, имеется уникальная технология под названием «3D V-NAND», которая позволяет разместить ячейки вертикально, значительно расширяя объем памяти без удорожания производства.

Не то что бы это реклама компании Samsung, но это весомый плюс при выборе в пользу накопителей именно этой марки.

TLC (Triple Level Cell) — угадайте, сколько бит информации может хранить такая TLC-ячейка? Все правильно, целых три. То есть, как вы уже поняли, все эти сокращения говорят нам о плотности хранения информации в NAND-чипах. Получается, самая «экономная» память будет именно TLC. Похожие (TLC) чипы применяются во флешках, где срок службы (количество циклов перезаписи) не является столь важным параметром. Кроме того, технология TLC очень дешева в производстве.

Я бы порекомендовал использовать TLC — как жесткий диск (не путать с HDD диском) для установки на него игр, например. А что, скорость чтения с него будет в разы выше, чем даже у самого быстрого HDD, а стоимость TLC твердотельных накопителей самая низкая из всех, на сегодняшний день (но все равно дороже, чем HDD). А для установки ОС лучше использовать накопитель с MLC, так как она более надежная и долговечная, нежели TLC.

Другие термины SSD

Ранний пример флэш-памяти 3D NAND от Samsung.

Это основные типы флеш-памяти NAND, но вот ещё несколько терминов, которые могут вам помочь:

3D NAND: в какой-то момент производители NAND попытались разместить ячейки памяти NAND ближе друг к другу на плоской поверхности, чтобы уменьшить размеры дисков и увеличить ёмкость. До некоторой степени это работало, но флеш-память начинает терять свою надёжность, когда ячейки находятся слишком близко друг к другу. Чтобы обойти это, они сложили ячейки памяти друг на друга, чтобы увеличить ёмкость. Это обычно называется 3D NAND, а иногда и вертикальной NAND.
Технология выравнивания износа: ячейки памяти SSD начинают деградировать во время использования. Чтобы диски оставались в хорошем состоянии дольше, производители включают технологию выравнивания износа, которая пытается записывать данные в ячейки памяти как можно более равномерно. Вместо того, чтобы постоянно записывать определённый блок в одну секцию диска, она распределяет данные равномерно, поэтому все ячейки заполняются с относительно одинаковой скоростью.
Кэш: у каждого твердотельного накопителя есть кэш, в котором данные кратковременно хранятся перед записью на диск. Эти кеши критически важны для повышения производительности SSD. Обычно они состоят из SLC или MLC NAND. Когда кэш заполнен, производительность имеет тенденцию к значительному падению — это особенно верно для некоторых дисков TLC и большинства дисков QLC.
SATA III: это наиболее распространённый интерфейс жёстких дисков и SSD, доступных для ПК. В этом контексте «интерфейс» просто означает, как диск подключается к материнской плате. SATA III имеет максимальную пропускную способность 600 мегабайт в секунду.
NVMe: этот интерфейс подключает SSD к материнской плате. NVMe проходит через PCIe, обеспечивая невероятно высокую скорость. Современные потребительские диски NVMe примерно в три раза быстрее, чем SATA III.
M.2: это форм-фактор (физический размер, форма и конструкция) накопителей NVMe. Их часто называют gumstick («жевательная резинка»), потому что они крошечные и прямоугольные. Они помещаются в специальные слоты на большинстве современных материнских плат.

На этом мы завершаем наше краткое руководство по флеш-памяти NAND в современных твердотельных накопителях. Теперь у вас есть все необходимое, чтобы выбрать лучшее хранилище для своих нужд.

Связанная статья: Что такое слот расширения M.2 и как его использовать?

Виды памяти для SSD

SLC – исторически первый тип флеш-памяти, применяемый в твердотельных накопителях. Аббревиатура расшифровывается как «Single Level Cell» (одноуровневая ячейка), и, как следует из названия, поддерживает один уровень сигнала. Такой блок лишь записывает логический 0 или 1, в зависимости от положения транзистора, и может содержать только 1 бит информации.

MLC – развитие SLC, расшифруется как «Multi Level Cell», то есть, «ячейка со многими уровнями». Транзистор такой флеш-памяти уже может «помнить» не просто 1 или 0, а несколько уровней сигнала, благодаря чему содержит 2 бита информации. Это позволяет поднять плотность записи при том же техпроцессе вдвое, а значит снизить цену на гигабайт емкости до 2 раз.

TLC или «Triple Level Cell» (три уровня) – логичное продолжение MLC. За счет тонкого управления уровнем заряда ячейки, и повышением чувствительности считывания, один элемент флеш-памяти может хранить в себе 3 бита информации.