5 4 5

02/01/19,

13:05

Типи флеш-пам'яті

Вартість твердотільних носіїв визначається продуктивністю, об’ємом пам’яті і кількістю допустимих циклів перезаписуваної інформації. Всі технічні характеристики залежать від типу пам’яті SSD. Розглянемо, які види флеш-пам’яті бувають у зовнішніх і стаціонарних накопичувачах і, що краще вибрати TLC або MLC.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал 

 Зміст:

  1. Існуючі типи пам’яті SSD
  2. Який тип пам’яті краще TLC або MLC
  3. 3D NAND що це і чи варто купувати

Існуючі типи пам’яті SSD

Швидкість передачі інформації, а також кількість циклів перезапису в твердотільних дисках залежать від вбудованої флеш-пам’яті і контролера. Тип пам’яті SSD диска за способом читання/запису буває NAND і 3D NAND. За способом зберігання інформації накопичувачі бувають чотирьох видів TLC, eMLC, MLC, SLC. Всі вони працюють на транзисторах і своєрідних плаваючих затворах. При цьому рівень напруги, який зберігається на плаваючих затворах, і обумовлює значення бітів/біта інформації, що зберігається. Одиничний транзистор може зберігати один біт інформації, два або три. Через бажання збільшити обсяг пам’яті твердотільного накопичувача і знизити його собівартість, за весь час існування і було створено чотири типи пам’яті SSD:

  1. Перші твердотільні накопичувачі були оснащені типом пам’яті SLC. Це однорівнева ячейка, на якій зберігається тільки 1 Біт інформації. Є певне номінальне значення, що визначає, кількість зберігання Бітів в ячейці. Коли напруга вище логічного номінального, то там зберігається логічна одиниця, якщо нижче номінального – 0. Тому в одній ячейці і зберігається всього один біт, так як є тільки 2 визначающих значення напруги. Для перших SSD накопичувачів SLC пам’ять показувала дивовижні можливості, особливо в порівнянні з жорсткими дисками. При цьому термін придатності або показник циклів перезапису вище всіх наступних типів – 100 тис. Продуктивність також висока – швидкість зчитування інформації 25 мс, основний недолік – висока ціна і малий обсяг пам’яті. Тому тип SSD на основі SLC використовується тільки для роботи серверів і дата-центрів.

SSD з флеш-пам'яттю SLC

  1. Виробники стали битися над створенням флеш-пам’яті, яка могла б зберігати не один біт пам’яті в ячейці, а хоча б два. Для цього їм довелося збільшити кількість порогів напруги. Так з’явився тип пам’яті MLC, що використовує вже чотири окремих значення напруги – 00, 01, 10, 11. В підсумку, все-таки вдалося знизити ціну на SSD в цілому, але за рахунок збільшення щільності пам’яті, мікросхеми стали більш чутливими до негативних факторів і перегріву і показник P/E (кількість циклів перезапису) знизився в 10 разів, а точніше до 10 тис. Швидкість передачі даних теж впала майже в два рази – до 45 мс.

SSD з флеш-пам'яттю MLC.

  1. Підвид пам’яті MLC оптимізований під підприємницький сектор використання, обслуговування серверів, дата-центрів. Тип флеш-пам’яті eMLC щось середнє між SLC і MLC: кількість циклів перезапису 20-30 тис. Але за швидкістю обробки даних поступається SLC.
  2. Вдала реалізація попереднього способу зберігання більшої інформації на одній ячейці і бажання зробити твердотільні накопичувачі бюджетними і доступними простим користувачам, призвели до створення типу пам’яті TLC. Для неї вже було створено 8 порогових значень напруги (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111), відповідно одина ячейка вже могла зберігати три Біта пам’яті. Занадто щільне зберігання інформації знову негативно відобразилось на технічних характеристиках, таких як швидкість читання і запису інформації і довгостроковості роботи SSD. Так, кількість можливих циклів запису і перезапису в порівнянні з SLC зі 100 тис. знизилося до 3-5 тисяч. Швидкість передачі даних у SSD з TLC пам’яттю стала всього лише 25 мс, але цей показник все одно вище, ніж у HDD дисків в 10 разів. У той же час вартість на твердотільний накопичувач такого плану зробила його доступним для будь-якого середньостатистичного користувача.

Для домашнього використання найчастіше вибирають SSD з типом пам’яті TLC або MLC.

Який тип пам’яті краще TLC або MLC

Якщо брати в цілому різницю роботи SSD на чіпах TLC і MLC, то другі мають незаперечні переваги:

  • Швидкість роботи вище на 20 мс (45 проти 25 мн).
  • Тривалість терміну експлуатації більше в 2-3 рази.
  • Електроенергії для роботи потрібно менше, значить менш енергоємні.
  • Міцність і надійність експлуатації також вище.

Головний недолік – це вартість твердотільних накопичувачів з MLC, при тому що ціна і на бюджетні моделі досить висока, незважаючи на її значне зниження в останні роки. До того ж не варто забувати, що навіть самий бюджетний зовнішній або стаціонарні SSD з TLC флеш-пам’яттю по продуктивності буде в кілька разів вище, ніж жорсткий диск, так навіщо переплачувати?

Який пам'яті краще в SSD TLC і MLC

А також при визначенні, який тип пам’яті краще TLC або MLC, потрібно брати не загальні характеристики, а вихідні дані вашого комп’ютера, інтерфейс підключення. Наприклад:

  1. При більш високій вартості бюджетного SSD c чипом пам’яті MLC і більш високими параметрами продуктивності, зазначених на упаковці, після підключення через інтерфейс SATA3, з великою ймовірністю будуть показувати однакову пропускну здатність. Також якщо MLC підключити через PCI-E, а TLC через PCI-E NVMe, то останній твердотільний накопичувач буде показувати швидкість зчитування інформації вище.
  2. Різним може бути і споживання електроенергії при підключенні в різні інтерфейси. Так, незважаючи на те, що TLC поглинає більше електроенергії, при підключенні в SATA3, цей показник буде в кілька разів нижче, в порівнянні з твердотільним накопичувачем MLC підключеним в інтерфейс PCI-E.
  3. Різниця в виробниках теж може зіграти свою роль при виборі, що краще TLC або MLC. При однаковій вартості TLC може вигравати в обсягах пам’яті або в гарантійному терміні експлуатування.

Тим більше, що це не всі параметри, шо впливають на роботу SSD, його продуктивність, термін роботи та електроспоживання. Іноді вигідніше взяти накопичувач з TLC нового покоління, нехай він і поступається за деякими технічними характеристиками або рівний за ним, ніж SSD із застарілою моделлю пам’яті типу MLC.

Відмінності між флеш-пам'яттю TLC, MLC, SLC

Тому однозначної відповіді, який тип пам’яті краще MLC або TLC немає. Все залежить від мети покупки і завдань покладених на накопичувач. Якщо SSD потрібен для офісної роботи або частих завантажень сторонньої інформації з її подальшим видаленням, або ви женетесь за швидкістю передачі даних, то краще вибрати MLC. Для спокійного домашнього використання, щоб збільшити швидкість роботи комп’ютера або ноутбука, достатньо буде твердотільного накопичувача з пам’яттю типу TLC. У нього вистачає продуктивності, щоб задовольнити користувача, і термін гарантійного використання, переводячи цикли перезаписуваної інформації на роки, 3-5 років. Що дорівнює строку використання стандартного жорсткого накопичувача до його виходу з ладу.

3D NAND що це і чи варто купувати

Для задоволення запитів на ємність SSD накопичувачів і щоб при цьому не страждала технічна частина з подальшим зменшенням терміну роботи накопичувача, виробники стали зменшувати розмір самих чіпів пам’яті. Так вони дійшли до своєї межі в 15-12 нм. Вичерпавши можливість рухатися в цьому напрямку і збільшувати пам’ять за рахунок кількості зберігання інформації на ячейки, вони вирішили змінити структуру їх розташування. Так з’явилися багаторівневі флеш-пам’яті під абревіатурою 3D NAND, тобто якщо раніше ячейки розміщувалися в один шар, то тепер багатошарово. Перша компанія, яка випустила тривимірний чіп пам’яті з трирівневими ячейками, була Самсунг і назвала свій винахід V-NAND, де V означало “вертикальний”. Інші виробники також підхопили цю ідею, і в підсумку через тривимірну структуру роботи чіпа пам’яті він отримав назву 3D NAND. В майбутньому планується випускати не тільки 3D V-NAND, але і 3D H-NAND (горизонтальний), так виробники можуть ще більше збільшити ємність пам’яті і термін використання.

Вид флеш-пам'яті SSD 3D NAND

Виходить, що 3D NAND – це все ті ж типи пам’яті MLC і TLC, тільки розміщуються не одним шаром, а кількома. Тому ви можете придбати, наприклад, 3D NAND TLC, який буде на голову вище флеш-пам’яті TLC, але кількість зберігання буде все ті ж 3 Біта. Якісне поліпшення відбулося тільки за рахунок збільшення кількості транзисторів. І швидше за все вибір між 3D NAND TLC і 3D NAND MLC буде визначатися особистими уподобаннями. Цікаво, що багато виробників не поспішають в характеристиках уточнювати, з яким конкретно типом чіпа за кількістю зберігаємої інформації та чи інша модель, просто пишуть 3D NAND.

 Різниця між типами пам'яті 3D NAND і NAND

Чи варто купувати твердотільний накопичувач c 3D NAND? Якщо вам важливе тривале зберігання інформації, продуктивність твердотільного накопичувача, великий обсяг пам’яті (зараз є пристрої з ємністю в 6 Тб), то так. Тим більше, що за такою конфігурацією флеш-пам’яті стоїть майбутнє, вже зараз вони потроху стали витісняти з ринку однорівневі накопичувачі.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Додати коментар

Такий e-mail вже зареєстровано. Скористуйтеся формою входу або введіть інший.

Ви вказали некоректні логін або пароль

Вибачте, для коментування необхідно увійти.

Підпишіться!

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: