SLC ، MLC و TLC NAND FLASH چیست؟

هر کسی که یک نفر را امتحان کند ، درایوهای حالت جامد (SSD) را مطمئناً عالی خواهد بود! با بار بار سریع تر برای برنامه های مورد علاقه خود ، راندمان کلی بالاتر و دوام بیشتر در مقایسه با هارد دیسک های سنتی چرخش ، جای تعجب نیست که آنها در هر دستگاه جدیدی که به بازار عرضه می شود ظاهر شوند.

اما چه چیزی SSD های خاصی را نسبت به سایرین گران می کند؟ مانند اتومبیل های مسابقه ، همه چیز در مورد آنچه که در زیر کاپوت است وجود دارد.

آناتومی SSD

MyDigitalSSD BP4e mSATA SSD با دو تراشه حافظه فلش NAND نصب شده است. تراشه کنترلر توسط PHISON طراحی شده است

• A. NAND Flash: بخشی که داده های شما در آن ذخیره می شود ، در بلوک های غیر فرار (برای حفظ اطلاعات به برق نیاز ندارد).

• ب. حافظه DDR: مقدار کمی حافظه فرار (برای حفظ داده ها به برق نیاز دارد) که برای ذخیره اطلاعات برای استفاده در آینده استفاده می شود. در همه SSD موجود نیست.

• ج. کنترل: به عنوان اتصال دهنده اصلی بین فلاش NAND و رایانه شما عمل می کند. این کنترلر همچنین حاوی سیستم عامل است که به مدیریت SSD شما کمک می کند.

NAND Flash چیست؟

حافظه فلش NAND از تعداد زیادی سلول ساخته شده است که دارای بیت است و این بیت ها یا از طریق یک بار الکتریکی روشن یا خاموش می شوند. نحوه سازماندهی یا خاموش بودن سلول ها ، داده های ذخیره شده در SSD را نشان می دهد. تعداد بیت های موجود در آن سلول ها همچنین نامگذاری فلش را تعیین می کند ، به عنوان مثال فلاش Single Level Cell (SLC) شامل یک بیت واحد در هر سلول است.

دلیل موجود بودن SLC تنها در ظرفیتهای پایین ، مربوط به املاک و مستغلات فیزیکی است که فلش NAND در صفحه مدار چاپی (PCB) اشغال می کند. فراموش نکنید که برد مدار باید دارای کنترلر ، حافظه DDR و فلاش در ابعاد استاندارد باشد تا در رایانه شما جای بگیرد. MLC مقدار بیت در هر سلول را دو برابر می کند ، در حالی که TLC سه برابر می شود و این برای SSD های با ظرفیت بالاتر باز می شود.

دلایل خاصی وجود دارد که تولید کنندگان باعث ایجاد حافظه فلش با یک بیت در هر سلول مانند SLC می شوند. SLC این مزیت را دارد که سریع ترین ، بادوام ترین است اما منفی بودن آن نیز گرانتر است و در ظرفیت ذخیره سازی بالاتر گیگابایتی موجود نیست. به همین دلیل SLC برای استفاده از شرکتهای سنگین ترجیح داده می شود.

فلاش MLC و TLC در مقایسه با SLC ، ارزانتر برای تولید است که در ظرفیت های بالاتر ذخیره سازی می شود ، اما در معاملات طول عمر نسبتاً کوتاه تر و سرعت خواندن و نوشتن کندتر است. MLC و TLC برای استفاده روزمره از رایانه های مصرف کننده ارجح است.

درک نیازهای شما برای محاسبات و اصول اولیه فلاش NAND نه تنها به شما در انتخاب SSD مناسب کمک می کند بلکه به شما در تشخیص عواملی مانند قیمت پشت محصول کمک می کند.

SLC (سلول تک سطح)

فلاش Single Level Cell به اصطلاح تک بیتی گفته می شود که هنگام شارژ شدن می تواند روشن یا خاموش باشد. این نوع فلاش از این حقیقت برخوردار است که در هنگام خواندن و نوشتن داده ها دقیق ترین است و همچنین این مزیت را دارد که طولانی ترین طول چرخه خواندن و نوشتن داده را داشته باشد. چرخه عمر برنامه خواندن و نوشتن برنامه بین 90000 تا 100000 پیش بینی می شود. این نوع فلاش به دلیل طول عمر ، دقت و عملکرد کلی ، در بازار شرکت بسیار خوب عمل کرده است. به دلیل کم هزینه بودن و ظرفیت پایین آن ، کامپیوترهای خانگی زیادی با این نوع NAND را نخواهید دید.

طرفداران:

• دارای طولانی ترین چرخه عمر و شارژ بیش از هر نوع فلش دیگر.

• اتاق کوچکتر قابل اطمینان تر برای خطای خواندن و نوشتن

• می تواند در یک دامنه دما گسترده تر عمل کند.

منفی:

• گرانترین نوع فلش NAND در بازار است.

• اغلب فقط در ظرفیت های کوچکتر موجود است.

توصیه شده برای:

• استفاده صنعتی و بارهای کاری که به چرخه سنگین خواندن و نوشتن مانند سرورها نیاز دارند.

eMLC (سلول چند سطح Enterprise)

eMLC فلش MLC است ، اما برای بخش سازمانی بهینه شده و از عملکرد و دوام بهتری برخوردار است. چرخه عمر داده را بخوانید و بنویسید بین 20،000 تا 30،000 پیش بینی می شود. eMLC جایگزینی با هزینه کمتری برای SLC فراهم می کند ، اما برخی از جوانب مثبت SLC را حفظ می کند.

طرفداران:

• جایگزینی ارزان تر از SLC برای SSD شرکت.

• از عملکرد و استقامت بهتری نسبت به MLC استاندارد برخوردار است.

منفی:

• با عملکرد SLC NAND فلش SLC در عملکرد مطابقت ندارد.

توصیه شده برای:

• استفاده صنعتی و بارهای کاری که به چرخه سنگین خواندن و نوشتن مانند سرورها نیاز دارند.

MLC (سلول چند سطحی)

فلاش MLC همانطور که از نام آن برمی آید ، چند بیت داده را در یک سلول ذخیره می کند. مزیت بزرگ این هزینه کمتری در ساخت فلش SLC است. هزینه پایین در تولید فلش عموماً به عنوان مصرف کننده به شما منتقل می شود و به همین دلیل در بین بسیاری از مارک ها بسیار محبوب است. فلاش MLC برای SSD های مصرف کننده به دلیل هزینه کمتری که دارد ، اما زندگی خواندن و نوشتن اطلاعات در مقایسه با SLC در حدود 10،000 در هر سلول کمتر است.

طرفداران:

• هزینه های تولید پایین تر به شما مصرف کننده منتقل می شود.

• از فلش TLC قابل اطمینان تر است.

منفی:

• به اندازه SLC یا SSD های بکار رفته و با دوام و قابل اعتماد نیست.

توصیه شده برای:

• استفاده روزمره مصرف کننده ، گیمرها و علاقه مندان.

TLC (سلول سطح سه گانه)

فلش TLC با ذخیره 3 بیت در هر سلول ارزانترین نوع فلش برای تولید است. بزرگترین نقطه ضعف این نوع فلاش این است که فقط برای مصرف کننده مناسب است و قادر به رعایت استانداردهای استفاده صنعتی نیست. چرخه زندگی خواندن و نوشتن به طور قابل توجهی کوتاهتر از 3000 تا 5000 چرخه در سلول است.

طرفداران:

• ارزان ترین تولید که به نوبه خود منجر به ارزانتر SSD های بازار می شود.

منفی:

• سلولها در مقایسه با MLC NAND از چرخه خواندن و نوشتن به طور قابل توجهی کمتری زنده می مانند. این بدان معنی است که فلاش TLC فقط برای مصرف کنندگان مناسب است.

توصیه شده برای:

• استفاده روزمره مصرف کننده ، دستگاه های وب / ایمیل ، نت بوک و رایانه های لوحی.

چرخه عمر SSD

SSD مانند همه چیزهای خوب ، برای همیشه دوام نخواهد داشت. همانطور که در بالا ذکر شد ، چرخه عمر یک درایو حالت جامد را می توان به طور مستقیم به فلاش NAND ناشی از آن نسبت داد. به عنوان مثال ، فلاش SLC طولانی تر از فلاش MLC یا TLC خواهد بود اما با یک قیمت بالا همراه است.

با وجود فلاش MLC و TLC که معمولاً در SSD های مصرف کننده استفاده می شود ، یافت می شود ، سوال واقعی این است که آنها چه مدت دوام خواهند آورد؟

TechReport.com چندین SSD موجود در سطح مصرف کننده را آزمایش کرده است که بیشتر آنها MLC NAND با یکی TLC NAND بوده و نتایج امیدوار کننده است. تمام دستگاه های مورد آزمایش حداقل 700 ترابایت (TB) از نوشتن ها قبل از شکست به طول انجامید ، و یک زن و شوهر حتی یک فشار را به یک petabyte (PB) منتقل کردند.

این داده های زیادی است ، اما بگذارید آن را در نوشتن 1 PB به SSD به چشم انداز بگذاریم.

نگاه کردن به این اعداد باید واقعاً هرگونه شک و تردیدی را در مورد عدم موفقیت SSD در هر زمان کوتاه ایجاد کند.

اگر برای استفاده روزمره مصرف کننده مانند MLC یا TLC SSD را در نظر می گیرید؛ ذخیره موسیقی ، عکس ، نرم افزار ، اسناد شخصی یا بازی های بازی ، پس باید اطمینان داشته باشید که SSD شما باید چندین سال طول بکشد. این نوع استفاده در مقایسه با ادامه استفاده سنگین خواندن و نوشتن سرورهای سازمانی و رایانه ها ، همانطور که در بخش بعدی ذکر شده است ، سبک تلقی می شود.

توجه: برای هرکسی که نگران طول عمر SSD خود نباشید ، امکاناتی از قبیل خود نظارت و تحلیل فناوری گزارش و یا گزارش مختصراً SMART ، می تواند به شما در بهتر نگه داشتن طول عمر SSD کمک کند.

تصدی در مقابل SSD های مصرفی

تفاوت و خواسته های مورد انتظار SSD های سازمانی آنها را به بخشی از SSD های مصرف کننده تبدیل می کند. SSD های Enterprise به گونه ای طراحی شده اند که از استاندارد بالاتری برخوردار باشند و به طور مداوم در خدمات پیشرفته ، نظامی ، علمی و هر منطقه ای که نیاز به مقدار زیادی از داده های خواندن و نوشتن دارند ، انجام دهند.

سرورهای پایگاه داده نمونه ای از جایی است که ممکن است SSD های شرکتی را ببینید ، این سرورها در 24/7 قرار دارند و این موارد عبارتند از: چرخه عمر طولانی تر خواندن و نوشتن ، سرعت خواندن / نوشتن سریعتر ، افزایش قابلیت اطمینان و دوام در محیط های سخت.

SSD های مصرف کننده ارزان تر هستند و نسخه های SSD شرکت را از بین می برند. این ممکن است به نظر برسد که ویژگیهای خاصی را از دست ندهید ، اما مزایای محصول ارزان تر با ظرفیت ذخیره سازی بیشتر ارزش آن را دارد. علاوه بر این تولیدات همیشه در حالی که قیمت را پایین می آورند ، عملکرد SSD را افزایش می دهند.

در نتیجه

در این مرحله ، شما احتمالاً ایده خوبی در مورد تفاوت بین فلاش SLC ، MLC و TLC NAND دارید. اصول اولیه ای که در اینجا مورد بحث قرار داده ایم ، با درک اینکه چرا برخی از آنها بیشتر از سایرین هزینه می کنند ، باید هرگونه سردرگمی را برطرف کنند که کدام نوع فلش به بهترین وجه نیازهای شما را دارد.

نکته مهم برای دور کردن از این راهنما این است که SSD های مدرن ساخته شده اند تا مدت زمان قابل توجهی را پشت سر بگذارند. در حالی که چرخه زندگی آنها باید مورد توجه قرار گیرد ، به هیچ وجه نباید مانع از خرید سریع تر و کارآمدتر ذخیره سازی شود.