Чипы памяти для ssd. Сравниваем тип памяти MLC и TLC в дисках SSD

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.

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.

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.

Для начала неплохо провести краткий экскурс в историю. Хотя сами SSD (Solid State Drive) начали появляться на клиентском рынке относительно недавно, принцип работы был понятен и изобретен, фактически, вместе с первыми микросхемами памяти. Долгое время в составе прототипов и типовых (узкоспециализированных) устройств применялись чипы, которые можно отнести к разряду DRAM, то есть энергозависимому типу памяти. Такие полупроводниковые системы хранения могли держать информацию в себе только до тех пор, пока поступает питание, а потому были снабжены мощными аккумуляторами и дополнительными «бесперебойниками».

Преимуществом энергозависимых SSD являлась чрезвычайно высокая скорость работы. Даже избыточная для машин того времени. Недостатками, помимо дополнительных систем поддержки питания, конечно же, была высокая стоимость готового устройства при относительно небольшой емкости. Впоследствии технология была трансформирована в современные RAM-диски, где на печатную плату с готовой обвязкой достаточно было установить совместимые модули оперативной памяти. В реалиях настоящего времени любой пользователь может скачать специальные платные или бесплатные утилиты, позволяющие создавать и настраивать RAM-диски, пользуясь оперативной памятью компьютера.

Накопитель на базе оперативной памяти

Вторая волна интереса к SSD нахлынула вместе с ростом популярности Flash-памяти в середине 90-х годов. Некоторые разработчики представили свои прототипы устройств, которые на этот раз отличались энергонезависимой памятью. Впрочем, идея не пошла в массы, так как на то время производство чипов Flash было довольно дорогим, а по таким параметрам, как скорость записи и емкость, твердотельные накопители многократно проигрывали традиционным жестким дискам на магнитных пластинах.

Сам по себе термин SSD можно применить к любому накопителю на базе полупроводниковых элементов, в том числе и к системам хранения в телефонах, смартфонах и другой технике. Тем не менее, прошло довольно много времени, до тех пор, пока выпуск NAND Flash памяти не был налажен до соответствующего уровня, позволяющего вывести на пользовательский рынок адекватные продукты по адекватной цене.

Современные твердотельные накопители

Итогом развития полупроводников стали современные твердотельные накопители, которые работают по общему принципу. Основой SSD являются микросхемы NAND Flash памяти, а также управляющая микросхема-контроллер, некоторые из них также используют дополнительный небольшой объем буферной памяти. Все отличие модельного ряда устройств и является разницей между типом процессора и памяти, а также второстепенных технологий, версией микрокода и интерфейса передачи информации.

Устройство SSD

Хотя HDD по-прежнему являются наиболее дешевой и емкой единицей системы хранения компьютеров, твердотельные накопители продолжают активное наступление по всем фронтам. Исследователи одного из аналитических агентств пророчат для SSD 40% рынка, отнятых у жестких дисков, к 2016 году, но уже сейчас на прилавках лежит множество достойных решений по вменяемой цене (для своего уровня эффективности), ведь самое главное их преимущество - скорость работы.

В отличие от HDD, где требуется значительное для компьютерных масштабов время на запуск, позиционирование и считывание, SSD выполняет лишь часть из этих операций, и намного быстрее. Именно этим объясняется впечатляющее время доступа к файлам, «иммунитет» к фрагментации данных, а также быстрое чтение данных. Таким образом, SSD многократно ускоряет отклик и запуск установленных на него приложений, саму операционную систему и работу с файлами. Но за все приходится платить, поэтому за каждый гигабайт емкости приходится выкладывать неслыханную (в сравнении с HDD) сумму. Да к тому же еще и с ограниченным жизненным циклом. Именно так! Любой SSD обязательно «умрет» во время работы. Рано или поздно, но умрет. Восстановить ушедшую с ним информацию рядовому пользователю будет практически невозможно.

NAND Flash память

Память - это один из важнейших узлов твердотельного накопителя. От нее зависит скорость работы и надежность устройства. Любая NAND Flash-память имеет ограниченное число циклов перезаписи ячеек. В конечном итоге ячейка не сможет произвести запись информации и выйдет из строя.

Чтобы накопитель можно было использовать как можно дольше, используются в основном две технологии. Первая - программная. Контроллер занят тем, что постоянно следит за всеми ячейками и их степенью износа, распределяя нагрузку. Вторая степень защиты - аппаратная, когда управляющая микросхема резервирует часть памяти, под нужды замены в случае чрезмерного износа.

Разработчики постоянно говорят о новых типах памяти, но до дела толком не доходит. Большинство наработок появляются лишь в редких продуктах корпоративного сегмента, или вообще назначены лишь предположительные сроки выхода продуктов в обозримом будущем. А в настоящее время на рынке присутствует три основных типа микросхем с ячейками SLC, MLC и TLC.

SLC

Аббревиатура SLC означает Single-Level Cell, то есть каждая ячейка в такой структуре способна хранить лишь один бит информации. Производство подобных микросхем несколько дороже, хотя основной проблемой является тот факт, что накопители на базе SLC имеют гораздо меньшую емкость (от 8 до 64 Гбайт). Зато такой SSD будет быстрее и надежнее, ведь свойства однобитовой ячейки позволяют перезаписывать ее от 60 000 до 100 000 раз.

Одним из известных клиентских накопителей был Intel X25-E емкостью 32 Гбайт и 64 Гбайт. Последний оценивался в сумму порядка 20 000 рублей. Например, сегодня за эти деньги можно взять накопитель не на 64 Гбайт, а на 960 Гбайт, хоть и с MLC-ячейками.

На данный момент рынок SLC-решений представлен крайне слабо.

MLC

Многоуровневая ячейка или MLC (Multi-Level Cell) является основной для большинства твердотельных накопителей. Правда, за словом «многоуровневая» почему-то закрепились именно двухбитовые ячейки. Продукция представлена широким ассортиментом и предлагает пользователю решения объемом от 8 Гбайт до 1 Тбайт. Скорость работы этих SSD высока. Хотя их надежность значительно ниже, цена за 1 Гбайт постоянно снижается. Изначально MLC-накопители предлагали до 10 000 циклов перезаписи, впоследствии этот показатель был снижен до 5000 и 3000 циклов.

TLC

Больше всего споров ведется над, как вы уже поняли, трехуровневыми ячейками типа TLC (Triple-Level Cell). Такие накопители могут оказаться дешевы в производстве, зато предлагают всего 1000-1500 циклов перезаписи. Не исключено, что в будущем эти цифры также дополнительно снизятся.

Контроллеры SSD

Без хорошего контроллера, способного быстро обрабатывать полученную информацию, любой твердотельный накопитель будет не более чем крупной и дорогой «флешкой» с разъемом SATA, а потому пора познакомиться с основными игроками на рынке логики для SSD.

LSI-SandForce

Если вы никогда не слышали о SandForce, то знайте - данный разработчик контроллеров был недавно приобретен крупнейшей фирмой LSI, и до сих пор «держит» большинство рынка твердотельных накопителей.

У SandForce есть свои фанаты и свои ненавистники. Причиной тому являются «фирменные» особенности контроллера. Самый распространенный восьмиканальный чип - SF-2281 - встречается на совершенно различных продуктах с ценой менее 2000 рублей и выше 15000 рублей. Успешность логики объясняется работой с любыми типами интерфейсов памяти и ее широкой поддержке. К тому же производитель всегда предоставляет готовые прошивки самим разработчикам, то есть вендор получает практически готовый продукт, который остается лишь «собрать», упаковать и отгрузить дистрибутору.

К накопителям на базе контроллера SF-2281 пользователю действительно стоит присмотреться! Ведь это один из чипов, который сжимает данные, передавая их в NAND Flash. Следовательно, общий объем записанной информации будет меньше, что позволяет экономить ресурс ячеек.

А вот скорость работы заметно варьируется от типа обрабатываемых данных (сжимаемые и не сжимаемые). Сжимаемые данные обрабатываются на пике быстродействия, тогда как над с «сложными» файлами контроллеру приходится «попотеть», и скорость заметно падает. Единственным очевидным недостатком накопителей на базе контроллера SandForce является понижение производительности при значительной загруженности памяти.

Еще одна интересная «фишка» - отсутствие внешних микросхем буфера для работы. Вместо этого используется внутренний кэш чипа.

Контроллеры SandForce используют в своих устройствах такие компании, как Intel, Kingston, ADATA, Silicon Power, KINGMAX.

Marvell

Компания Marvell заслужила свое признание на восходе эры твердотельных накопителей. Контроллер 88SS9187 имеет «иммунитет» к степени компрессии данных, а общие скорости накопителя слабо падают со временем. За свою большую универсальность и стабильность многие пользователи сделали выбор в пользу этой компании производителя чипов.

Современный восьмиканальный контроллер 88SS9187 имеет поддержку SATA 3.0 и используется в накопителях Plextor и Crucial, а также множестве других марок.

Indilinx

Возможно, об Indilinx мы бы слышали намного меньше, если бы в свое время ей не заинтересовалась компания OCZ, которая выпустила множество продуктов с платформой Everest II и более новыми чипами Barefoot 3 (включая модификацию M10). Третья версия контроллера стала совместной разработкой инженеров обеих фирм. Последними SSD, получившими широкую популярность и использующими разработки Indilinx, можно считать Vertex 4, Vertex 450 и Vector.

Базирующийся на Barefoot 3 накопитель Vector был отмечен как один из быстрейших накопителей в своей нише. Не обошлось, правда, и без неприятных проблем (отказ устройства, BSoD и прочее), но они были устранены посредством обновления прошивки.

За кадром

В числе известных контроллеров также можно назвать LAMD и MDX. Первые обосновались в высокопроизводительных накопителях Neutron компании Corsair. Логика MDX была замечена в SSD Samsung. К слову, Samsung продала свой бизнес жестких дисков и полностью сконцентрировалась на твердотельных накопителях. Линейка устройств 840 Pro получила огромную популярность.

Не стоит списывать со счетов и контроллеры Phison, а также JMicron, все чаще встречающиеся в бюджетных устройствах. В целом данные устройства хорошо справляются со своими обязанностями, хотя их показатели, что не удивительно, далеки от характеристик «законодателей моды».

Популярные модели 60-64 Гбайт

Теперь, когда мы в целом представляем, что такое SSD, пора ознакомиться с перечнем популярных моделей. Стоит помнить, что модель одной линейки (с одинаковым процессором и памятью) будет популярна в сегменте, например, 60-64 Гбайт, но может оказаться совсем неинтересной в исполнении 240 Гбайт, ведь все зависит от конкурентов и цены.

Прежде всего, запомните одну аксиому: чем меньше памяти распаяно на устройстве, тем медленнее будет работать накопитель. Второй момент - многие SSD теряют скорость при большом заполнении памяти. Логично, что 60 Гбайт «мозгов» будет занято наполовину сразу же после установки ОС и пары «тучных» приложений. Наконец, большая занятость памяти влияет на износ. Чем меньшая доля микросхем занята, тем больше у контроллера поле для маневра и, соответственно, меньше расход ячеек. То есть при одинаковом использовании двух SSD емкостью 60 Гбайт и 240 Гбайт второй продержится намного дольше, тем более, если на нем будет занят тот же объем, что и на первом.

Silicon Power S50 64 Гбайт

Компания Silicon Power производит твердотельные накопители в основном на базе SandForce-чипов. Однако новая бюджетная серия - S50 - использует микросхему JMicron 667H. Несмотря на малую емкость и не самый ходовой контроллер, накопитель оказался довольно быстрым (на уровне более дорогих решений) и при этом стоит недорого. Впрочем, его еще придется поискать в магазинах.

Silicon Power S50

Kingston SSDNow V300 60 Гбайт

Компания Kingston не так давно представила свою небольшую «звездочку» - V300. Данный накопитель, в зависимости от комплектации, может быть очень доступным, но при этом обладает неплохим быстродействием. Контроллер SandForce SF-2281 легко справится с большинством задач.

Kingston SSDNow V300

TOSHIBA HDTS106EZSWA

Новичок индустрии - TOSHIBA HDTS106EZSWA - стоит чуть дороже своих оппонентов. Он использует перемаркированный производителем контроллер SandForce, а также фирменную память. Важным дополнением устройства является богатейший комплект поставки, включающий в себя, помимо основных «плюшек», интерфейсный кабель для переноса системы с жесткого диска на SSD.

TOSHIBA HDTS106EZSWA

Наименование	Silicon Power S50	Kingston SSDNow V300	TOSHIBA HDTS106EZSWA
Корпус	2,5”, 7 мм	2,5”, 7 мм	2,5”, 9,5 мм
Емкость	64 Гбайт	60 Гбайт	60 Гбайт
Контроллер	JMicron 667H	SandForce SF-2281	Toshiba TC58NC5HJ8GSB-01 (SandForce)
Память	MLC, Intel 20 нм	MLC, Toshiba 20 нм	MLC, Toshiba 24 нм
Последовательные скорости (чтение/запись)	450/100 Мбайт/с	450/450 Мбайт/с	557/526 Мбайт/с
Произвольные скорости (чтение/запись)	Не заявлена	85 000/60 000 IOPS	Не заявлена
Ориентировочная стоимость	2000 руб.	2200 руб.	2400 руб.
Уточненная стоимость по данным price.ru

Популярные модели 120-128 Гбайт

Постепенно, не спеша, но накопители емкостью 32-64 Гбайт покидают рынок. Конечно, все еще выходят новые версии SSD, их наличие в достатке. Однако, если сравнить ситуацию с прошлым годом, то их количество заметно сократилось. А все потому, что цена на накопители емкостью 120-128 Гбайт значительно снизилась.

KINGMAX SMP35 120 Гбайт

KINGMAX SMP35 - «брат» по цеху твердотельного накопителя Kingston V300. И хотя их производят совсем разные компании, у них есть много общего как в ценовой политике, так и в использовании чипа SF. В качестве дополнительного преимущества, исключая невысокую цену, можно назвать хороший комплект поставки, в который входит крепления, переходники и кабели.

Plextor M5S 128 Гбайт

Компания Plextor уже давно выпускает твердотельные накопители на базе контроллеров Marvell. И серия M5S не является исключением. Большинство устройств линейки зарекомендовали себя как хорошие помощники пользователя с высокой степенью надежности. Конечно, серия M5S - мейнстримовая, и не предоставит своему владельцу лучших показателей быстродействия. Тем не менее, эту модель можно противопоставить бюджетным SSD на базе SandForce.

Выбор SSD сейчас стоит на ключевом месте при сборке игрового ПК. Если раньше о твердотельном накопителе хотели, но боялись говорить из-за его стоимости, то сейчас некоторые смело переносят всю систему на этот тип диска. Поэтому, если вы решили улучшить свою систему, то вам придется узнать, что лучше: TLC или MLC? Либо есть еще какой-то вариант?

Преимущества

Давайте попробуем сначала разобраться, почему же все массово стали переходить с ЖД на твердотельный накопитель или использовать оба диска вместе.

Итак, относительно ЖД, SSD выделяются полной бесшумностью и высокой механической стойкостью. Это все вызвано тем, что они лишены движущихся элементов. Кроме того, твердотельный накопитель выделяется стабильным временем считывания файлов. Причем абсолютно не важно, где они спрятаны в системе. Диск быстро подгружает их без торможений.

Выше оказалась скорость чтения и записи. В некоторых случаях она приближается к пропускной способности небезызвестных Иногда для SSD применяют более быстрые слоты типа PCI Express, NGFF и т.п.

Следующее преимущество - это количество действий при вводе и выводе в секунду. Это реализовано благодаря одновременному запуску нескольких процессов и низкой латентности. Теперь не нужно ожидать, пока диск сделает оборот, чтобы дать доступ к данным.

Нельзя не упомянуть о низком энергопотреблении и небольшой чувствительности к внешним электромагнитным полям. Ну и, наконец, размеры SSD. Благодаря тому, что перед нами 2,5-дюймовый диск либо вовсе формата M.2, можно его поместить даже в нетбук.

Конструкция

Прежде чем разобраться, какой тип SSD лучше: TLC или MLC, нужно хотя бы приблизительно понимать, что это такое. Для этого рассмотрим конструкцию твердотельного накопителя.

Большинство стандартных моделей покрыты защитным корпусом. Если заглянуть внутрь, можно заметить контроллер. Это условно небольшой компьютер, у которого есть свои задачи. Он управляет обменом информации между устройством и ПК.

Еще одним элементом SSD стала буферная память. DDR реализована небольшим объемом, который не зависит от энергозатрат. нужна для хранения кэша. И третьим элементом является флэш-память. Она выполнена микросхемами памяти, которые уже зависят от энергопотребления. Как раз этот элемент и отвечает за то, чтобы записывать ваши личные данные.

Выбор

Прежде чем мы подробно разберем, что лучше: память TLC или MLC, немного общей информации. Помимо того что изначально выбор SSD - вещь непростая, оказывается, нам приходится разбираться в бесконечных технических характеристиках. Не всем подобная информация дается легко.

Но, к сожалению, в данном случае разобраться в типах памяти придется. Помимо основных, которые мы будем описывать дальше, есть вариации V-NAND или 3D NAND. О них также лучше вкратце знать.

Типы

Если вы когда-нибудь видели жесткий диск и твердотельный накопитель, тогда вы понимаете, что они отличаются конструктивно, а соответственно, имеют разный механизм работы. Последний вариант работает с флэш-памятью.

Она представлена специальными ячейками, которые размещают на плате в особом порядке. Все они реализованы на основе полупроводников. Отсюда и несколько типов SSD: TLC и MLC. Что лучше, каждый решает для себя самостоятельно либо же покупает устройства наобум.

Хранение памяти

Так получилось, что флэш-память на твердотельном накопителе можно реализовать за счет принципов хранения памяти. Отсюда есть две группы. В одной есть типы, основанные на принципе чтения и записи (NAND).

Есть вариант, при котором память хранится с разной технологией: SLC и MLC. Первый вариант представлен таким образом, что для одной ячейки есть лишь один бит информации. Во втором случае - 2 бита или больше.

Считается, что память TLC относится к MLC. Разница лишь в том, что для первого варианта можно хранить 2 бита, а для второго - 3 бита. Теперь осталось понять, что же это значит, и какой тип «ССД» лучше: TLC и MLC.

Преимущества

Поскольку TLC - это подвид MLC, то справедливо сказать, что второй тип преимущественный. В чем заключается его превосходство? Во-первых, у него более высокая скорость работы. Как показывает практика, он может прослужить несколько дольше. А также все его ресурсы не требуют больших затрат энергопотребления.

Но помимо этого, есть и некоторые недостатки. Главным из них, конечно же, стала стоимость устройства с MLC.

Разная ситуация

Есть и некоторые проблемы, с которыми вы можете столкнуться. Дело в том, что вышеописанные случаи - это общая ситуация. В реальности же разработчики могут хорошенько запутать покупателей. Поэтому, размышляя о том, что лучше: TLC или MLC, вы сможете увидеть:

• Одинаковая скорость у обоих типов при подключении к SATA III. Некоторые модели могут выделиться особой скоростью на основе TLC, из-за того, что используют интерфейс PCI-E NVMe. Хотя, как показывает практика, чем дороже накопитель, тем он быстрее. И с большой вероятностью он будет основан на MLC.
• Есть модели, при которых устройство с TLC имеет больший гарантийный срок, чем его старший «собрат».
• Вопрос с энергопотреблением может отличаться от стандартного положения вещей. Разбираясь с тем, что лучше: TLC или MLC, присмотритесь к интерфейсам, с которыми они работают. К примеру, TLC на SATA III - намного экономней, нежели MLC с PCI-E.

Кстати, можете встретить разницу в показателях даже тогда, когда установите накопитель сначала в один порт, а потом в другой. В этом случае электропотребление может сильно отличаться.

Другие отличия

Вышеописанные ситуации не единственные в своем роде. Отличия в значениях параметров скорости, сроках эксплуатации и потребления энергии могут зависеть и от поколения устройства. Нетрудно догадаться, что если модель новая, то её старый образец будет несколько хуже.

Технологии производства твердотельных накопителей развиваются, а мы получаем увеличенные объемы и количества свободного пространства, повышенные показатели скорости и уменьшенные значения температур.

Как итог, сказать, какой SSD лучше: TLC или MLC - невозможно. Однозначно вы можете приобрести устаревшую модель MLC, которая заметно будет отличаться характеристиками от TLC в худшую сторону. При этом стоимость обоих устройств будет одинаковой.

Поэтому при выборе обращайте внимание на все параметры, лучше сравнивайте их сразу, чтобы потом не жалеть о покупке. Ну, и желательно сразу устанавливать себе бюджет. Так вам будет проще сгруппировать те модели, которые вам подходят и по стоимости, и по параметрам.

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.

Проблемы

Но не все так гладко. Возможно, кто-то из пользователей сталкивался с SSD от компании Silicon Power Slim. Это довольно популярная модель, которая на рынке уже более 3 лет. В момент своего появления она выделилась низкой стоимостью.

Хотя эта история запутанная и долгая, вкратце стоит о ней знать. Дешевизна этого диска была продиктована выбором новой платформы от тайваньской компании. Она была революционной. Это было сразу понятно по характеристикам устройств. Но было несколько проблем.

Во-первых, компания не позаботилась о том, чтобы перевести все свои модели на эту новую платформу, поэтому часть дисков продавались на устаревшей базе. Во-вторых, из-за желания стать популярным разработчику пришлось вносить постоянные изменения.

В итоге некоторые модели поменяли тип памяти и даже объем. В упаковке с SSD на 120 Гб мог находиться диск на 60 Гб. А указание микросхемы MLC совсем не означало то, что пользователь получит диск именно на основе этого типа. В результате: огромное количество недовольных владельцев, которые получили медленную память.

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.

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.

Выводы

Ответить на вопрос о том, что лучше для системы: TLC или MLC - невозможно. Очень часто, когда пользователи задают подобный вопрос, попадаешь в неловкое положение. Ну ведь сложно понять, какие цели и задачи преследует покупатель. Возможно ему нужна суперпроизводительная система. Тогда ему однозначно нужен диск с MLC.

А вдруг ему нужен обычный рабочий ПК. В этом случае может ему и вовсе не понадобится твердотельный накопитель. Все это индивидуальные проблемы, которые каждый должен решать самостоятельно.

Трехмерная память MLC 3D NAND -очередной этап развития твердотельных накопителей. Преимущества и перспективы этой технологии на ближайшее будущее.

SSD-накопители информации, как известно, производятся для бытового использования, в основном, двух типов: MLC и TLC. Судить о том, что лучше - MLC или TLC - не имеет особого смысла, так как каждый тип имеет свои преимущества и недостатки.

В последнее время на производстве твердотельной памяти стала использоваться технология трехмерного формирования ячеек - 3D NAND. Это позволяет преодолеть главную проблему - ограничения размеров кристалла в длину и ширину. При трехмерном расположении слои ячеек накладываются один на другой и их плотность значительно увеличивается.

Увеличивается при этом и объем памяти, который можно разместить в одном кристалле. Больше того, увеличивается и скорость передачи информации между ячейками, так как они расположены более плотно. Однако все не так просто.

NAND технология выращивает слои ячеек на подложке путем осаждения полупроводников из паровой фазы. Адреса ячеек получаются как раз на местах пересечения битовый линий и строк из ячеек. То есть такой кристалл похож на вафлю. В 3D NAND технологии необходимо еще соединить между собой вертикальные слои. Для этого, после наращивания слоя, производится вытравливание отверстий, через которые и происходит соединение слоев между собой.

Эти отверстия должны быть очень точно расположены, строго вертикально, нигде не отклоняясь и не скручиваясь. В настоящее время существуют ограничения по количеству слоев, которые способны протравить современные машины. Отношение высоты вертикального канала к его ширине пока составляет от 30:1 до 40:1. Поэтому количество слоев, которые можно уложить друг на друга и протравить в них вертикальные отверстия составляет 32 или 48.

Чтобы протравить отверстия с отношением 60:1 потребуются новые машины, но только это позволит создавать 3D NAND кристаллы памяти с 64 слоями ячеек.

3D MLC - что дальше

Первые накопители по технологии 3D NAND изготовили типа TLC. Это понятно, так как в одной ячейке TLC можно хранить 3 бита памяти, поэтому размеры такого кристалла с точки зрения изготовления более просты.

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.

Для первого пути требуется создание новых машин для сверхточного травления вертикальных каналов с отношением длины к ширине как 60:1, 100:1 или 120:1.

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.

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.