Что лучше — MLC или TLC для домашнего использования. С какой памятью лучше SSD — MLC или TLC

Твердотельные жесткие диски с каждым годом становятся все дешевле, а вместе с тем и все популярнее. На рынке появляется больше моделей подобных накопителей, и это связано не только с предложением своего ассортимента новыми производителями, но и с использованием новых технологий «старыми игроками». Компании в данный момент выпускают на рынок SSD-диски с двумя основными типами памяти: MLC и TLC. В рамках данной статьи рассмотрим, чем они отличаются друг от друга, и какой вариант лучше купить для домашнего использования.

Обратите внимание: Также можно встретить в продаже твердотельные жесткие диски, память в которых обозначена V-NAND или 3D NAND. Данная память все равно относится к типу MLC или TLC, о подобных обозначениях также расскажем ниже.

Оглавление: Рекомендуем прочитать:

Типы памяти SSD дисков

В твердотельных накопителях используется флэш-память, которая собой представляет организованные ячейки памяти на базе полупроводников, сгруппированные особым образом. Можно разделить всю используемую флэш-память в SSD накопителях следующим образом:

• По методу чтения и записи. Современные твердотельные накопители используют тип памяти NAND;
• По способу хранения данных. Разделить по способу хранения данных SSD накопители можно на SLC и MLC. Расшифровать аббревиатуры можно как «одноуровневая ячейка» или «многоуровневая ячейка». В случае с памятью SLC в одной ячейке может содержаться не более одного бита данных, тогда как во второй ситуации в одной ячейке может храниться более одного бита. В потребительских твердотельных накопителях используется MLC технология хранения данных.

TLC – это подвид MLC памяти. Если в стандартной MLC памяти хранится 2 бита информации в одной ячейке, то в варианте TLC может хранить три бита информации в одной ячейке памяти. То есть, TLC – это тоже многоуровневая ячейка.

Обратите внимание: Некоторые производители твердотельных дисков указывают не TLC, а 3- bit MLC или MLC-3. По сути, все эти три варианта означают одно и то же.

TLC или MLC: что лучше

Если не рассматривать детали, то можно сказать, что в общем случае тип памяти MLC лучше, чем TLC, вот несколько его преимуществ:

• Память подобного типа прослужит дольше, в среднем, на 20-30%;
• MLC работает быстрее, чем TLC;
• Твердотельные накопители на базе памяти MLC требуют меньше энергии для работы.

За лучшее качество нужно платить, и наличие памяти типа MLC сказывается на стоимости твердотельных жестких дисков – они дороже, чем варианты на TLC.

Но если вдаваться в детали и рассматривать использование SSD-дисков с данными типами памяти на пользовательском уровне, стоит сказать, что отличия между ними не столь велики, и далеко не всегда есть смысл переплачивать за MLC память. Многое в их работе зависит от других факторов, например от интерфейса подключения. Рассмотрим пару вариантов наглядно:

Подводя итог, можно сделать вывод, что однозначно MLC или TLC вариант не выигрывает. Факторов, которые влияют на скорость работы твердотельного накопителя, огромное множество. Если приобрести емкий SSD-диск на основе TLC памяти, он может оказаться лучше от одного производителя, чем модель на MLC от другого производителя, при этом по стоимости они будут одинаковыми. На потребительском уровне покупателю следует ориентировать не на тип памяти, а на показатели того или иного диска в тестах, которые производители всегда публикуют. Разниться показатели в тестах могут даже у моделей одной компании, выпускаемой в разных линейках, несмотря на одинаковый тип памяти в них.

Что такое 3D NAND, 3D TLC и V-NAND в SSD-памяти

Еще один параметр, который может заметить покупатель при выборе твердотельного жесткого диска – это 3D NAND, 3D TLC или V-NAND. В зависимости от производителя данное свойство носит различные названия, но суть одна. При наличии подобного обозначения следует знать, что в данной модели накопителя ячейки флэш-памяти расположены на чипах в несколько слоев, тогда как при отсутствии такого обозначения, скорее всего, они наложены в один слой.

Времена, когда SSD -диски считались элитными и малодоступными, на наших глазах становятся достоянием истории. Приобрести твердотельный накопитель сегодня может позволить себе любой пользователь, хотя нельзя не отметить, что, как и традиционные HDD , диски SSD отличаются друг от друга по скорости, долговечности, вместимости и другим характеристикам, обуславливающих их конечную цену. При выборе накопителя на всё это приходится обращать внимание, а следовательно и на типы памяти, среди которых распространение получили MLS и TLS .

Только вот что обозначают эти аббревиатуры, какой тип диска лучше - MLS , TLS либо SLC и как не потеряться в этих всех обозначениях?

Давайте разбираться.

Ниже мы рассмотрим чем отличаются между собою основные типы памяти, а пока, чтобы вам было легче разобраться что к чему, позвольте сказать пару слов об устройстве твердотельного накопителя. Диск SSD состоит из трех главных компонентов: контроллера, буферной и флеш-памяти. Контроллер представляет собой небольшое устройство вроде микропроцессора с управляющей обменом данными между диском и другими компонентами компьютера программой. Буферная память или иначе DDR - это небольшой участок энергозависимой памяти, используемой для кэширования операций чтения/записи. Наконец, флеш-память или NAND является теми самыми ячейками, в которых хранится записанная информация.

Об этой последней и как раз пойдёт сегодня речь.

Встречается три типа энергонезависимой NAND -памяти - это уже упомянутые MLS , TLS и SLC . Мы не ставим задачу раскрыть все технические особенности устройства микросхем памяти, главное для нас как можно более доступным языком объяснить, чем один тип памяти лучше другого. Отметим лишь, что ключевым технологическим отличием между MLS , TLS и SLC является количество битов информации, которое способна сохранить одна ячейка памяти.

SLC

Самая старая технология флеш-памяти, расшифровываемая как Single-Level Cell , то есть одноуровневая ячейка. Одна ячейка NAND -памяти SLC имеет два пороговых значения и может хранить только один бит информации. Диски с этим типом памяти имеют высокую скорость чтения/записи, отличаясь при этом завидной долговечностью, с другой стороны они маловместительны и к тому же дороги. По причине небольших объемов и дороговизны широкого применения в настольных компьютерах SLC -диски не нашли, если они и используются, то в основном на серверах в датацентрах.

MLS

SSD -диски с этим типом памяти наиболее распространены. Аббревиатура MLS расшифровывается как Multi-Level Cell или многоуровневая ячейка. В отличие от предшественника, ячейка MLS -накопителей имеет не два, а четыре пороговых значения и может хранить два бита данных. Плотность записи MLS -дисков выше, но это имеет свою цену. Использование для кодирования информации разных пороговых уровней напряжения ячейки памяти быстрее изнашиваются. Если количество циклов перезаписи у SLC -дисков составляет порядка 100000, то у дисков MLS оно 10000. Скорость чтения/записи в них тоже ниже, но зато диски MLS значительно дешевле, благодаря чему они и получили широкое распространение.

TLS

Еще большей плотностью записи чем MLS обладают диски с flash -памятью TLS или Triple-Level Cell (трехуровневая ячейка) . Типичным примером использования NAND -памяти TLS являются обычные флешки. В одной ячейке накопителя может храниться три байта, но одновременно с увеличением вместимости снижается его производительность и выносливость. Так, количество циклов перезаписи среднего TLS -диска составляет 1000-3000. Означает ли это, что диски с этим типом памяти ненадежны? Не обязательно, да и вообще слухи о ненадёжности SSD TLS -дисков слишком преувеличены. Достаточно посмотреть на значение параметра TBW , обычно указываемого в технических характеристиках диска, чтобы убедиться, что запаса его выносливости гарантировано хватит на несколько лет.

Примечание: параметр TBW указывает гарантированный объем данных, который может быть записан на диск. Измеряется он обычно в терабайтах и может составлять более 100 Тб.

Так какой тип памяти выбрать для своего ПК, MLS , TLS или SLC ? Однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя, поскольку всё будет зависеть от поставленных перед накопителем задач, а также соотношения цены и качества.

Если предполагается частая запись на диск, пожалуй, лучше обзавестись MLS , если же вы собираетесь использовать накопитель в качестве хранилища, то для этих целей вполне сгодится и TLS . Стоит ли заморачиваться с поиском SLC? Может быть и стоит, если у вас есть лишние деньги и вы хотите иметь сверхбыструю систему, а так, конечно, нужно смотреть на спецификации. Моделей SSD -дисков очень много, все они отличаются друг от друга по характеристикам и при тщательном сравнении очень даже может статься, что выбор диска с памятью TLS окажется более оправданным и рациональным, чем покупка диска с более надежной и быстрой в идеальных условиях памятью MLS .

#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 : SLC, MLC и TLC.

SLC – Single Level Cell – ячейка с одним уровнем. Имеет высокую производительность, низкое потребление электроэнергии, наибольшую скорость записи и количество . Такой тип памяти обычно используется в серверах высокого уровня, поскольку стоимость 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 . 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 . 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 по сравнению с SLC и MLC. До настоящего момента, память типа TLC 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
Физически, все три типа технологий памяти состоят из одинаковых транзисторов, единственным отличием является то, что они хранят в себе различное количество зарядов. Все три работают одинаково: при появлении напряжения ячейка переходит из состояния «выключено» в состояние «включено». SLC использует два отдельных значения напряжения для представления одного бита информации на ячейку и двух логических уровней (0 и 1). MLC использует четыре отдельных значения напряжения для представления четырех логических состояний (00, 01, 10, 11) или двух битов. TLC использует восемь отдельных значений напряжения для представления восьми логических состояний (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111) или трех битов информации.

Поскольку в SLC используется только два значения напряжения, они могут сильнее отличаться друг от друга, уменьшая потенциальную возможность некорректно интерпретировать текущее состояние ячейки и позволяя использовать стандартные условия коррекции ошибки . Вероятность ошибок чтения увеличивается при использовании TLC NAND, поэтому такой тип памяти требует большего объема ECC (Error Correction Code – код коррекции ошибок) при исчерпании ресурса NAND, поскольку в TLC приходится корректировать сразу три бита информации, в отличие от одного для SLC и двух для MLC.

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.