O que é SLC, MLC e TLC NAND FLASH

Qualquer um que tenha experimentado um atestará, SSDs (Solid State Drives) certamente são ótimos! Com tempos de carregamento mais rápidos para seus aplicativos favoritos, maior eficiência geral e maior durabilidade em comparação com os discos rígidos rotativos tradicionais, não é de admirar que eles estejam surgindo em todos os novos dispositivos que chegam ao mercado.

Mas o que torna certos SSDs mais caros que outros? Como carros de corrida, é tudo sobre o que está por trás.

A anatomia de um SSD

SSD MyDigitalSSD BP4e mSATA com dois chips de memória flash NAND incluídos. O chip controlador é projetado por PHISON

• A. Flash NAND: A parte em que seus dados são armazenados, em blocos de memória não volátil (não requer energia para manter os dados).

• B. Memória DDR: pequena quantidade de memória volátil (requer energia para manter os dados) usada para armazenar informações em cache para acesso futuro. Não disponível em todos os SSDs.

• C. Controlador: atua como o conector principal entre o flash NAND e o seu computador. O controlador também contém o firmware que ajuda a gerenciar seu SSD.

O que é o NAND Flash?

A memória flash NAND é constituída por muitas células que retêm bits, e esses bits são ativados ou desativados por uma carga elétrica. Como essas células ativadas / desativadas são organizadas representa os dados armazenados no SSD. O número de bits nessas células também determina a nomeação do flash, por exemplo, o flash de célula de nível único (SLC) contém um único bit em cada célula.

A razão pela qual o SLC só está disponível em capacidades mais baixas se deve ao espaço físico que o flash NAND ocupa na placa de circuito impresso (PCB). Não esqueça que a placa de circuito deve ter o controlador, a memória DDR e o flash incorporados nas dimensões padrão para caber dentro do computador. O MLC dobra a quantidade de bits por célula, enquanto o TLC triplica, e isso abre para SSDs de maior capacidade.

Existem razões particulares pelas quais os fabricantes criam memória flash com um único bit por célula como o SLC. O SLC tem a vantagem de ser o mais rápido, mais durável, mas tem os contras de ser mais caro e não está disponível em capacidade de armazenamento de gigabyte mais alta. É por isso que o SLC é preferido para uso corporativo pesado.

O MLC e o TLC flash, em comparação com o SLC, são mais baratos de produzir, disponíveis em capacidades de armazenamento mais altas, mas com a troca de vida útil relativamente menor e velocidades de leitura / gravação mais lentas. MLC e TLC são preferidos para o uso diário do computador do consumidor.

Compreender suas próprias necessidades de computação e os princípios básicos do flash NAND não apenas ajudará você a escolher o SSD certo, mas também a descobrir fatores como o preço por trás do produto.

SLC (célula de nível único)

O flash de célula de nível único é chamado de bit único que pode ser ativado ou desativado quando carregado. Esse tipo de flash tem a vantagem de ser o mais preciso na leitura e gravação de dados e também possui o benefício de durar os ciclos mais longos de leitura e gravação de dados. O ciclo de vida de leitura / gravação do programa deve estar entre 90.000 e 100.000. Esse tipo de flash se saiu excepcionalmente bem no mercado corporativo por causa de sua vida útil, precisão e desempenho geral. Você não verá muitos computadores domésticos com esse tipo de NAND devido ao seu alto custo e baixa capacidade de armazenamento.

Prós:

• Tem a maior vida útil e ciclos de carga sobre qualquer outro tipo de flash.

• Espaço menor mais confiável para erros de leitura / gravação.

• Pode operar em uma faixa de temperatura mais ampla.

Contras:

• O tipo mais caro de flash NAND do mercado.

• Frequentemente, apenas disponível em capacidades menores.

Recomendado para:

• Uso industrial e cargas de trabalho que exigem ciclos pesados de leitura / gravação, como servidores.

eMLC (célula multinível corporativa)

O eMLC é um flash MLC, mas otimizado para o setor corporativo e possui melhor desempenho e durabilidade. Os ciclos de vida de leitura / gravação de dados são esperados entre 20.000 e 30.000. O eMLC fornece uma alternativa de custo mais baixo ao SLC, mas mantém alguns dos profissionais do SLC.

Prós:

• Alternativa mais barata que o SLC para um SSD corporativo.

• Tem melhor desempenho e resistência em relação à MLC padrão.

Contras:

• Não corresponde aos SSDs SLC NAND flash no desempenho.

Recomendado para:

• Uso industrial e cargas de trabalho que exigem ciclos pesados de leitura / gravação, como servidores.

MLC (célula de vários níveis)

O flash MLC, como o próprio nome sugere, armazena vários bits de dados em uma célula. A grande vantagem disso é o menor custo de fabricação versus o flash SLC de fabricação. O custo mais baixo na produção em flash geralmente é repassado a você como consumidor e, por esse motivo, é muito popular entre muitas marcas. O flash MLC é preferido para SSDs de consumo por seus custos mais baixos, mas a vida de leitura / gravação de dados é menor em comparação com o SLC, em torno de 10.000 por célula.

Prós:

• Custos de produção mais baixos são repassados para você, consumidor.

• É mais confiável que o flash TLC.

Contras:

• Não é tão durável e confiável quanto SLC ou SSDs corporativos.

Recomendado para:

• Uso diário do consumidor, jogadores e entusiastas.

TLC (célula de nível triplo)

Armazenando 3 bits por célula, o flash TLC é a forma mais barata de fabricar. A maior desvantagem desse tipo de flash é que ele é adequado apenas para uso do consumidor e não seria capaz de atender aos padrões de uso industrial. Os ciclos de vida de leitura / gravação são consideravelmente mais curtos, de 3.000 a 5.000 ciclos por célula.

Prós:

• Mais barato de fabricar, o que, por sua vez, leva a SSDs mais baratos no mercado.

Contras:

• As células sobreviverão consideravelmente menos ciclos de leitura / gravação em comparação com o MLC NAND. Isso significa que o flash TLC é bom apenas para uso do consumidor.

Recomendado para:

• Uso diário do consumidor, máquinas de web / e-mail, netbooks e tablets.

O ciclo de vida do SSD

Como todas as coisas boas, um SSD não dura para sempre. Como observado acima, o ciclo de vida de uma unidade de estado sólido pode ser atribuído diretamente ao flash NAND que acompanha. O flash SLC, por exemplo, durará mais que o flash MLC ou TLC, mas isso tem um preço elevado.

Com o MLC e o TLC flash comumente usados / encontrados nos SSDs dos consumidores, a verdadeira questão é quanto tempo eles durarão?

O TechReport.com testou vários SSDs disponíveis para consumo, a maioria dos quais MLC NAND, sendo um deles o TLC NAND, e os resultados são promissores. Todos os dispositivos testados duraram pelo menos 700 terabytes (TB) de gravações antes de falhar, e alguns até passaram por um petabyte (PB).

São muitos dados, mas vamos colocar isso em perspectiva ao escrever 1 PB em um SSD.

Olhar para esses números realmente deve colocar em dúvida qualquer dúvida sobre a falha do seu SSD em um curto espaço de tempo.

Se você está considerando um SSD MLC ou TLC para uso diário do consumidor, como; Ao armazenar músicas, fotos, software, documentos pessoais ou jogar, você deve ter certeza de que seu SSD deve durar vários anos. Esse tipo de uso é considerado leve comparado ao uso pesado contínuo de leitura / gravação de servidores e computadores corporativos, conforme descrito na próxima seção abaixo.

Nota: Para qualquer pessoa preocupada com a vida útil de seu SSD, recursos como a Análise de Auto-Monitoramento e Tecnologia de Relatórios, ou SMART, podem abreviá-lo, para ajudá-lo a acompanhar melhor a longevidade do seu SSD.

Enterprise vs. consumidor SSDs

A diferença e as demandas esperadas dos SSDs corporativos fazem deles uma parte mundial dos SSDs dos consumidores. Os SSDs corporativos são projetados para atender a um padrão mais alto e atuar consistentemente em serviços de alta tecnologia, militar, ciência e em qualquer área que exija uma grande quantidade de dados de leitura e gravação.

Os servidores de banco de dados são um exemplo de onde você pode ver os SSDs corporativos, esses servidores funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana, e incluem: ciclo de vida de leitura / gravação mais longo, velocidades de leitura / gravação mais rápidas, maior confiabilidade e durabilidade em ambientes agressivos.

Os SSDs de consumidor são mais baratos e são versões simplificadas dos SSDs corporativos. Pode parecer que você está perdendo alguns recursos, mas os benefícios de um produto mais barato com maior capacidade de armazenamento valem a pena. Além disso, os fabricantes estão sempre aumentando o desempenho dos SSDs e diminuindo o preço.

Em conclusão

Nesse ponto, você provavelmente tem uma boa idéia da diferença entre o flash SLC, MLC e TLC NAND. O básico que discutimos aqui, com informações sobre por que alguns custam mais que outros, deve esclarecer qualquer confusão sobre o tipo de flash que melhor se adapta às suas necessidades.

O importante a ser tirado deste guia é que os SSDs modernos são criados para durar uma quantidade considerável de tempo. Embora o ciclo de vida deva ser levado em consideração, isso não deve impedir que você compre armazenamento mais rápido e eficiente.