Какой тип памяти лучше mlc tlc. SSD-диски MLS, TLS и SLC — какому из них отдать предпочтение. Форм-факторы и интерфейсы
В настоящее время все больше популярности набирают твердотельные накопители или SSD (S olid S tate D rive). 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.
Флеш-память NAND была названа так в честь особого вида разметки данных — Not AND (логическое Не И). Если не вдаваться в технические подробности, то скажем, что NAND упорядочивает данные в маленькие блоки (или страницы) и позволяют достичь высоких скоростей считывания данных.
Теперь давайте рассмотрим, какие виды памяти применяются в твердотельных накопителях.
Single Level Cell (SLC)
SLC — это уже устаревший тип памяти, в котором использовались одноуровневые ячейки памяти для хранения информации (кстати, дословный перевод на русский язык звучит как «Одноуровневая ячейка»). То есть, в одной ячейки хранился один бит данных. Подобная организация хранения данных позволяла обеспечить высокую скорость и огромный ресурс перезаписи. Так, скорость чтения достигает 25 мс, а количество циклов перезаписи — 100’000. Однако, несмотря на свою простоту, SLC является очень дорогим типом памяти.
Плюсы:
- Высокая скорость чтения-записи;
- Большой ресурс перезаписи.
Минусы:
- Высокая стоимость.
Multi Level Cell (MLC)
Следующим этапом развития флеш-памяти является тип MLC (в переводе на русский звучит как «мультиуровневая ячейка»). В отличии от SLC, здесь используются двухуровневые ячейки, которые хранят по два бита данных. Скорость чтения-записи остается на высоком уровне, однако выносливость значительно снижается. Если говорить языком цифр, то здесь скорость чтения составляет 25 мс, а количество циклов перезаписи — 3’000. Также этот тип является и более дешевым, поэтому он используется в большинстве твердотельных накопителях.
Плюсы:
- Более низкая стоимость;
- Высокая скорость чтения-записи по сравнению с обычными дисками.
Минусы:
- Низкое количество циклов перезаписи.
Three Level Cell (TLC)
И наконец, третий тип памяти — это TLC (русский вариант названия этого типа памяти звучит как «трехуровневая ячейка»). Относительно двух предыдущих, этот тип является более дешевым и в настоящее время встречается достаточно часто в бюджетных накопителях.
Этот тип является более плотным, в каждой ячейке здесь хранится по 3 бита. В свою очередь, высокая плотность приводит к снижению скорости чтения/записи и снижает выносливость диска. В отличии от других типов памяти, скорость здесь снизилась до 75 мс, а количество циклов перезаписи — до 1’000.
Плюсы:
- Высокая плотность хранения данных;
- Низкая стоимость.
Минусы:
- Низкое количество циклов перезаписи;
- Низкая скорость чтения-записи.
Заключение
Подводя итог, можно отметить, что наиболее скоростным и долговечным типом флеш-памяти является SLC. Однако из-за высокой цены, эту память вытеснили более дешевые типы.
Бюджетным, и в тоже время, менее скоростным является тип TLC.
И, наконец, золотой серединой является тип MLC, который обеспечивает более высокую скорость и надежность по сравнению с обычными дисками и при этом является не слишком дорогим типом. Для более наглядного сравнения можно ознакомиться с таблицей, приведенной ниже. Здесь собраны основные параметры типов памяти, по которым проводилось сравнение.
Производительность и срок службы SSD в первую очередь зависят от флэш-памяти NAND и контроллера с прошивкой. Они являются основными составляющими цены накопителя, и при покупке логично обращать внимание именно на эти компоненты. Сегодня мы поговорим о NAND.
Тонкости технологического процесса производства флэш-памяти вы при желании найдете на сайтах, специализирующихся на обзорах SSD. Моя же статья ориентирована на более широкий круг читателей и преследует две цели:
- Приоткрыть завесу над невнятными спецификациями, опубликованными на сайтах производителей SSD и магазинов.
- Снять вопросы, которые могут у вас возникнуть при изучении технических характеристик памяти разных накопителей и чтения обзоров, написанных для «железных» гиков.
Для начала я проиллюстрирую проблему картинками.
Что указывают в характеристиках SSD
Технические характеристики NAND, публикуемые на официальных сайтах производителей и в сетевых магазинах, далеко не всегда содержат подробную информацию. Более того, терминология сильно варьируется, и я подобрал для вас данные о пяти различных накопителях.
Вам что-нибудь говорит эта картинка?
Ок, допустим, Яндекс.Маркет — не самый надежный источник информации. Обратимся к сайтам производителей — так легче стало?
Может быть, так будет понятнее?
А если так?
Или все-таки лучше так?
Между тем, во всех этих накопителях установлена одинаковая память! В это трудно поверить, особенно глядя на две последних картинки, не правда ли? Дочитав запись до конца, вы не только в этом убедитесь, но и будете читать подобные характеристики как открытую книгу.
Производители памяти NAND
Производителей флэш-памяти намного меньше, чем компаний, продающих SSD под своими брендами. В большинстве накопителей сейчас установлена память от:
- Intel/Micron
- Hynix
- Samsung
- Toshiba/SanDisk
Intel и Micron не случайно делят одно место в списке. Они производят NAND по одинаковым технологиям в рамках совместного предприятия IMFT .
На ведущем заводе в американском штате Юта одна и та же память выпускается под марками этих двух компаний почти в равных пропорциях. С конвейера завода в Сингапуре, который сейчас контролирует Micron, память может сходить также и под маркой ее дочерней компании SpecTek.
Все производители SSD покупают NAND у вышеперечисленных компаний, поэтому в разных накопителях может стоять фактически одинаковая память, даже если ее марка отличается.
Казалось бы, при таком раскладе с памятью все должно быть просто. Однако существует несколько типов NAND, которые в свою очередь подразделяются по разным параметрам, внося путаницу.
Типы памяти NAND: SLC, MLC и TLC
Это три разных типа NAND, главным технологическим отличием между которыми является количество битов, хранящихся в ячейке памяти.
SLC является самой старой из трех технологий, и вы вряд ли найдете современный SSD с такой NAND. На борту большинства накопителей сейчас MLC, а TLC - это новое слово на рынке памяти для твердотельных накопителей.
Вообще, TLC давно используется в USB-флэшках, где выносливость памяти не имеет практического значения. Новые технологические процессы позволяют снизить стоимость гигабайта TLC NAND для SSD, обеспечивая приемлемое быстродействие и срок службы, в чем логично заинтересованы все производители.
Занятно, что пока широкая публика обеспокоена ограниченным количеством циклов перезаписи SSD, по мере развития технологий NAND этот параметр только снижается!
Как определить конкретный тип памяти в SSD
Вне зависимости от того, приобрели вы твердотельный накопитель или только планируете покупку, после прочтения этой записи у вас может возникнуть вопрос, вынесенный в подзаголовок.
Ни одна программа тип памяти не показывает. Эту информацию можно найти в обзорах накопителей, но есть и более короткий путь, особенно когда нужно сравнить между собой несколько кандидатов на покупку.
На специализированных сайтах можно найти базы данных по SSD, и вот вам пример .
Я без проблем нашел там характеристики памяти своих накопителей, за исключением SanDisk P4 (mSATA), установленного в планшете.
В каких SSD установлена самая лучшая память
Давайте сначала пройдемся по основным пунктам статьи:
- производителей NAND можно пересчитать по пальцам одной руки
- в современных твердотельных накопителях используется два типа NAND: MLC и TLC, только набирающая обороты
- MLC NAND различается интерфейсами: ONFi (Intel, Micron) и Toggle Mode (Samsung, Toshiba)
- ONFi MLC NAND делится на асинхронную (дешевле и медленнее) и синхронную (дороже и быстрее)
- производители SSD используют память разных интерфейсов и типов, создавая разнообразный модельный ряд на любой кошелек
- официальные спецификации редко содержат конкретную информацию, но базы данных SSD позволяют точно определить тип NAND
Конечно, в таком зоопарке не может быть однозначного ответа на вопрос, вынесенный в подзаголовок. Вне зависимости от бренда накопителя, NAND соответствует заявленным спецификациям, иначе ОЕМ-производителям нет смысла ее покупать (они дают на SSD свою гарантию).
Однако… представьте, что лето вас порадовало небывалым урожаем земляники на даче!
Она вся сочная и сладкая, но вам просто не съесть столько, поэтому вы решили продать часть собранных ягод.
Самую лучшую землянику вы оставите себе или выставите на продажу? :)
Можно предположить, что производители NAND устанавливают самую лучшую память в свои накопители. Учитывая ограниченное количество компаний, выпускающих NAND, список производителей SSD получается еще короче:
- Crucial (подразделение Micron)
- Intel
- Samsung
Опять же, это лишь предположение, не подкрепленное достоверными фактами. Но разве вы поступили бы иначе на месте этих компаний?
К вопросу технологий памяти многие энтузиасты относятся предвзято, здесь слишком много домыслов и точек зрения. Как же быть обычному пользователю? Попробуем разобраться. Начнем с сокращений SLC, MLC и TLC. Они просто обозначают, сколько бит информации хранится в каждой ячейке. В одноуровневых ячейках SLC (Single Level Cell) хранится один бит. В ячейках MLC (Multi Level Cell) – два бита, в ячейках TLC (Triple Level Cell) – три бита. Конечно, по своему определению технология MLC описывает все варианты, когда в ячейке хранятся два бита или большее количество. Так что можно говорить о 2-битной MLC или 3-битной MLC, в последнем случае мы получаем эквивалент TLC.
Зачем хранить в ячейках больше одного бита? Причина кроется в плотности записи, поскольку при том же количестве ячеек память MLC позволяет хранить в два раза больше информации, чем SLC. А в случае накопителя TLC – на 50% больше информации, чем MLC. В отличие от жестких дисков, цена SSD очень сильно зависит от доступной емкости. Многие жесткие диски для разных вариантов емкости опираются на одинаковое число пластин, просто у «младших» моделей используется не вся их площадь – это связано с низкой себестоимостью производства магнитных пластин. Но производство полупроводниковых чипов флэш-памяти обходится значительно дороже, поэтому при удвоении емкости себестоимость почти что удваивается.
Сравнение разной структуры 2D и 3D памяти (источник Samsung)
В чем же недостатки? Дело в том, что в ячейке хранятся не биты, а электроны. Чем больше электронов, тем выше напряжение. Таким образом, через напряжение можно кодировать несколько состояний ячейки. В случае SLC таких состояний 2 1 , то есть два. Распознавать два состояния очень легко – электроны в ячейке либо отсутствуют, либо они есть в максимальном количестве. У ячеек TLC состояний уже 2 3 , то есть восемь. Кроме «минимального напряжения» и «максимального напряжения» необходимо распознавать еще шесть состояний, при этом сохраняя необходимую надежность сохранения информации. Так что TLC является весьма серьезной технической проблемой, программирование таких ячеек выполняется дольше, поэтому и производительность ухудшается. Срок службы ячеек памяти ограничен, со временем они теряют возможность надежно сохранять запрограммированное состояние. И в случае восьми состояний подобная потеря надежности наступает раньше, чем в случае всего двух или четырех состояний. Поэтому и срок службы памяти TLC меньше.
С другой стороны, производители постоянно дорабатывают свои контроллеры, улучшая обработку сигналов и коррекцию ошибок, что компенсирует меньший срок службы ячеек TLC. Приведем простой пример: накопитель Samsung SSD 840 EVO оснащен 19-нм памятью TLC, 250-Гбайт версия под экстремальной нагрузкой способна продержаться более десяти лет (по спецификациям JEDEC запись составляет 40 Гбайт/день).
Сравнение размеров 2D и 3D (
При выборе внешней памяти для домашнего компьютера, пользователи нередко задумываются, что лучше - MLC или TLC , параметры, указанные в характеристиках накопителя.
Внешние диски SSD стали привычным дополнением почти к любому компьютеру, так как удобны в использовании, легко подключаются к USB-входам, хранят огромное количество информации и компактны по размерам. Редко кто из пользователей для расширения объемов памяти покупает дополнительный магнитный диск, так как он гораздо дороже внешнего, да и подключать его замучаешься.
Поэтому более частой проблемой становится выбор среди предлагаемых на рынке SSD-дисков. В этом случае и обращают внимание на параметры MLC и TLC, которые существенно влияют на цену.
Нужно отметить, что иногда можно встретить еще один параметр - SLC. Диски, у которых в технических характеристиках указан такой параметр, стоят заметно дороже и встречаются реже, так как обычно пользователи ищут объемные накопители по невысокой цене. Итак, таинственные обозначения параметров обозначают всего лишь количество битов, хранящихся в одной ячейке памяти накопителя:
- SLC - Single Levell Cell - 1 бит информации в ячейке;
- MLC - Multi Level Cell - 2 бита в ячейке;
- TLC - Triple Level Cell - 3 бита.
Понятно, что плотность информации в дисках TLC выше, чем в MLC или SLC, поэтому среди наиболее объемных накопителей такой параметр встречается чаще. Почему же среди дисков с одинаковой памятью TLC стоят дешевле, чем MLC? Дело в том, что плотность записи - не самый главный параметр качества диска. Важными также являются скорость записи и стирания информации и число циклов записи.
У дисков с технологией MLC время стирания примерно на 50% меньше, чем у TLC, а число циклов перезаписи в три раза больше. Еще лучше параметры у дисков со старой технологией SLC. У них время стирания в 3 раза меньше, чем у TLC, а число циклов в 100 раз больше. Однако стоимость изготовления 1 Гб памяти по технологии TLC гораздо ниже, чем по технологиям MLC и SLC.
Поэтому, прежде чем решать, что лучше, TLC или MLC, следует понять для себя, для чего покупается внешняя память.
Если на диске будет храниться важная информация, которая к тому же часто перезаписывается, то лучше выбрать более дорогие диски MLC. Если же просто нужен большой объем внешней памяти, скажем, для архива музыки или фильмов, то можно купить более объемный и дешевый диск TLC, который будет служить 5-6 лет при довольно частой перезаписи.
Число циклов перезаписи у дисков TLC составляет, в среднем, около 1000. Для MLC эта цифра достигает 3000, так что его надежность при частом использовании выше. Для наиболее важных задач и информации обычно используют традиционные магнитные жесткие диски HDD, которые даже выходят из строя постепенно, а не внезапно. Именно поэтому диски HDD используют в качестве системных. Но и стоимость их достаточно высока.
Ниже приведена таблица популярных моделей дисков TLC и MLC со сравнительными характеристиками и ценами:
Марка накопителя |
Объем, Гб |
Тип памяти |
Скорость чтения |
Цена, руб |
KINGSTON SMS200S3 |
77000 |
1 890 |
||
A-DATA 550 ASP550SS3-120GM |
60000 |
2 990 |
||
CORSAIR Force LE CSSD-F480GBLEB |
83000 |
8 890 |
||
Transcend 500 SATA SLC |
85000 |
40 701 |
Объемная память 3D NAND MLC и TLC
Новые технологии позволяют увеличить плотность ячеек памяти в одном кристалле и сделать SSD накопители более емкими. Примером таких новинок может служить технология 3D NAND, которая уже внедрена некоторыми производителями.
Хотя первые объемные микросхемы были типа TLC, в настоящее время производится выпуск . Объемное расположение ячеек позволяет увеличить быстродействие, но необходимо понимать, что и в 3D NAND в одной ячейке MLC все равно хранится только 2 бита информации, то есть, в этом отношении она не отличается от прежней структуры.
Главное преимущество новых 3D NAND накопителей - более высокая плотность ячеек, а значит, и более компактные размеры. Во многих ситуациях это преимущество является ключевым, даже если надежность и число циклов перезаписи меньше, чем у накопителей SLC.
Стоимость трехмерных SSD накопителей пока несколько выше, чем двумерных при сравнимых емкостях:
Марка накопителя | Объем, Гб | Тип памяти | Скорость записи, МБ/сек | Цена, руб |
Samsung 850 PRO | 256 | MLC 3D NAND | 520 | 8 499 |
Samsung 850 EVO | 250 | TLC 3D NAND | 520 | 6 499 |
Goodram CL100 | 240 | TLC | 400 | 5 490 |
SiliconPower Slim S60 | 240 | MLC | 300 | 5790 |
Это связано с ограниченным числом производителей, способных использовать NAND технологию. Однако, со временем, цена объемных SSD вряд ли будет сильно отличаться, поскольку такое производство позволяет значительно экономить исходные материалы, хотя и требует значительных первоначальных затрат.
Здравствуйте, друзья! Сегодня у нас будет небольшой ликбез по типам памяти. В редакцию журнала пришел вопрос: «Что лучше для использования — MLC или TLC»?
Давайте разберемся в данном вопросе, знания никогда не бывают лишними.
Итак, MLC либо же TLC — это параметры, которые мы встречаем во время выбора твердотельного жесткого диска. Соответственно, в данной статье мы так же поговорим и про SSD диски.
Что такое MLC,TLC и SLC. Их отличия и особенности.
После появления жестких дисков SSD, было немало вопросов о целесообразности их выбора, но время показало, что пользоваться твердотельными дисками стоит. Они быстро работают, не ломаются, да и стоят последнее время не так уж и много.
Для хранения информации в таких дисках используется флеш-память (микросхемы). Память бывает трех видов: MLC, SLC и TLC. Конечно, помимо цены, есть еще отличия, о которых мы поговорим далее.
Марка накопителя | Объем, Гб | Тип памяти | Скорость чтения, Мб/с | Цена, руб |
SSD Твердотельный накопитель 2.5″ 120GB Kingston SSDNow V300 Read 450Mb/s Write 450Mb/s SATAIII SV300S3D7/120G | 120 | MLC | 450 | 4 290 |
SSD Твердотельный накопитель 2.5″ 256Gb OCZ Toshiba Read 550Mb/s Write 510Mb/s SATAIII VX500-25SAT3-256G | 256 | MLC | 550 | 7530 |
SSD Твердотельный накопитель 2.5″ 120GB Smartbuy Revival 525Mb/s Write 500Mb/s SB120GB-RVVL-25SAT3 | 120 | TLC | 500 | 2910 |
Твердотельный диск SSD A-Data ASP550SS3-240GM-C | 240 | TLC | 500 | 5444 |
Intel X25-E Extreme SATA SSD 32Gb | 32 | SLC | 650 | 3600 |
Тип памяти SLC редко используется ввиду своей дороговизны
Аббревиатуры обозначают количество битов информации, хранящихся в одной ячейке памяти:
- SLC – Single Levell Cell – 1 бит информации в ячейке;
- MLC – Multi Level Cell – 2 бита в ячейке;
- TLC – Triple Level Cell – 3 бита.
Из списка выше мы видим, что плотность информации в памяти типа TLC самая высокая. Это, конечно же плюс. Однако, есть у данной технологии и минусы:
- Скорость стирания информации TLC примерно на 50% ниже, чем у MLC (значит, что MLC быстрее);
- Число циклов перезаписи TLC значительно меньше (в три раза) относительно MLC;
Получается, что диски с типом памяти TLC могут иметь больший объем, но они более медленны, чем MLC. Так же не стоит забывать о стоимости производства. Тип MLC значительно дороже, чем TLC.
Итак, чтобы не запутаться, подведем итоги. Если нужен диск большого объема, нужно выбирать TLC, в случае, если у нас в приоритете скорость и срок службы диска, выбираем MLC.
Диск с памятью TLC идеально подойдет для хранения данных, например: всяческие архивы, видеозаписи, музыка, копии данных. При условии, что эти данные не будут постоянно перезаписываться (циклы записи-стирания ниже).
Диск с памятью MLC подойдет для повседневной работы. На него можно установить операционную систему и рабочие программы. Только вот придется следить за свободным местом.
Стоит так же подвести итог по SLC типу.
Самый быстрый и самый качественный жесткий диск будет иметь именно этот тип памяти. К сожалению, высокая цена не позволяет таким дискам стать действительно популярными.
Если есть финансовые возможности на то, чтобы потратить 10 — 20 тысяч рублей на диск — однозначно брать.
А если еще быстрее или SSD PCI
Что мы видим на картинке выше? Это такие же жесткие диски SSD, которые имеют такие же типы памяти. Отличие заключается в том, что используется другой интерфейс (не SATA, а PCI). Это позволяет подключать диск напрямую в слот материнской платы.
Плюс данного метода заключается в скорости записи и стирания. Она еще выше (в 2 раза). Достигается высокая скорость за счет того, что интерфейс PCI имеет расширенную пропускную способность относительно интерфейса SATA.
Справедливости ради, стоит отметить, что обычный пользователь не заметит разницы между работой дисков с разными интерфейсами. Чтобы увидеть разницу, нужно грузить компьютер реально сложными задачами.
К таким задачам можно отнести некоторые современные игры, авиатренажеры, работу с потоковым видео, обработку графики.
Минус дисков SSD PCI, опять же, в цене. Она весьма велика.
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.