Nośniki danych: SSD, HDD i inne
Artykuł
Tomasz Kurzak, Poniedziałek, 2 stycznia 2017, 09:36

MLC, TLC, 3D NAND – co to wszystko znaczy?

NAND Flash

NAND Flash to nazwa półprzewodnikowych kości pamięci wykorzystywanych nie tylko w nośnikach SSD, ale także kartach pamięci, pendrive'ach oraz wielu innych urządzeniach. NAND są zbudowane z komórek (ang. cells), które przechowują bity mogące przybierać wartość 0 lub 1. NAND to nieulotna pamięć masowa, co oznacza, że nie wymaga zasilania do przechowywania informacji (w przeciwieństwie do RAM). Tę technikę przechowywania danych opracowała w 1984 roku firma Toshiba i od tego czasu trwają nieustanne prace, które pozwalają stale zmniejszać koszt wprowadzania na rynek kolejnych wydajnych, niezawodnych, trwałych i coraz bardziej opłacalnych nośników SSD.

SLC, TLC, MLC

Pamięć NAND montowaną w nośnikach SSD możemy podzielić ze względu na technikę zapisywania danych: SLC, TLC i MLC. Każdy z tych skrótów oznacza sposób, w jaki informacje są przechowywane w modułach półprzewodnikowej pamięci masowej. W przypadku SLC (ang. Single Level Cell) każda komórka może przechować pojedynczy bit informacji. To rozwiązanie jest najwydajniejsze i zarazem najtrwalsze. Jest także najdroższe, co sprawia, że nośniki SSD z pamięcią SLC są wykorzystywane głównie w serwerach. 

TLC (ang. Triple Level Cell) pozwala zapisywać do trzech bitów. Dzięki temu możliwe jest zwiększenie pojemności kości przy równoczesnym zachowaniu ich rozmiarów. Jest to najtańsza technika stosowana w nośnikach SSD, zapewniająca zadowalającą prędkość odczytu i zapisu danych, jednak kości tego typu ze względu na sposób przechowywania informacji w komórkach są najmniej trwałe. 

Trzecie z rozwiązań, MLC (ang. Multi Level Cell), to połączenie wcześniej opisanych technik, pozwalające na zapisanie w pojedynczej komórce dwóch bitów. Dzięki temu producenci nośników mogą zaoferować wysokie prędkości zapisywania i odczytywania informacji oraz trwałość znacznie większą, niż zapewnia pamięć TLC.


Źródło: bodnara.co.kr

3D NAND, V-NAND

Typowe kości pamięci NAND (SLC, TLC, MLC) są zbudowane w ten sposób, że wszystkie komórki przechowujące dane leżą w jednej płaszczyźnie. To wiąże się z jednym poważnym problemem: żeby zwiększyć pojemność modułów, trzeba gęściej rozmieścić komórki. Można to zrobić przez zmniejszenie przestrzeni między nimi, a tego nie można robić w nieskończoność. W pewnym momencie dotrzemy do etapu, w którym komórki zbliżą się do siebie na taką odległość, że przechowywane w nich ładunki elektryczne będą w niekontrolowany sposób przeskakiwały między nimi. Skutkiem będzie uszkodzenie lub bezpowrotna utrata danych. Rozwiązaniem tego problemu są moduły 3D-NAND i V-NAND, w których komórki pamięci mogą być układane warstwami. Taka technika nie tylko pozwala zwiększyć pojemność nośników, ale też korzystnie wpływa na ich wydajność i nie wiąże się z wyższymi kosztami produkcji.

Kontroler i oprogramowanie

Półprzewodnikowa pamięć masowa to nie tylko moduły NAND. Jednym z najważniejszych komponentów SSD jest kontroler zarządzający działaniem całej pamięci masowej i odpowiedzialny za komunikowanie się nośnika z płytą główną i obsługującym go interfejsem. Na rynku dostępnych jest wiele konstrukcji, które różnią się pod wieloma względami. Parametry, na które należy zwracać uwagę przed wybraniem SSD dla siebie, to obok ceny i techniki zapisywania danych liczba kanałów i rdzeni oraz częstotliwość ich taktowania. Nasz tegoroczny test nośników SSD udowadnia, jak duży wpływ na wydajność ma sam układ sterujący. Najlepiej pokazuje to porównanie wyników modeli Kingston HyperX Fury 240 GB oraz Kingston HyperX Savage 240 GB, które wykorzystują te same moduły pamięci NAND. Ze względu na niską jakość kontrolera i oprogramowania pierwszy z wymienionych nośników osiąga zdecydowanie gorsze rezultaty. O szczegółach tego zjawiska przeczytacie na innych stronach naszego testu nośników SSD o pojemności 240–275 GB.

Ocena artykułu:
Ocen: 15
Zaloguj się, by móc oceniać
Facebook
Ostatnio komentowane