Razumijevanje višeslojnih SSD-ova: Što su SLC, MLC, TLC, QLC i PLC?

Umjesto mehaničkih rotirajućih diskova tradicionalnih tvrdih diskova, većina solid-state diskova (SSD) koristi NAND flash memoriju, vrstu trajne memorije koja ne zahtijeva napajanje za zadržavanje podataka nakon što su spremljeni.

Također, NAND čipovi su višeslojni, što znači da mogu držati više od jednog bita informacija po ćeliji, a pogoni koji koriste ove višeslojne čipove klasificiraju se prema broju bitova između jedan i pet koje svaka ćelija može sadržavati - SSD s jednom je SLC, s dvije MLC, s tri TLC, s četiri QLC i s pet razina ćelija je PLC. Od cijene preko brzine do pouzdanosti, višeslojni SSD diskovi imaju svoje prednosti i nedostatke.

Ali, najprije, potrebno je objasniti flash. On je revolucionirao pohranjivanje poslovnih podataka u svim njihovim oblicima, omogućujući brže pokretanje sustava i pokretanje aplikacija na osobnim računalima i mobilnim uređajima te olakšavajući nesputane performanse. Flash SSD-ovi brzo su nadmašili tvrde diskove (HDD) po većini metrika performansi. Ali, brzina je jedna od prednosti, tu je i činjenica da nema dijelova koji se pomiču, izdržljivi su i neskloniji su bugovima. Uz sve, energetski su učinkovitiji.

Koji onda SSD izabrati? Krenimo redom...

SLC (Single-Level Cell)

Pohranjuju jedan bit po ćeliji i brži su od bilo kojeg višeslojnog HDD-a. Oni također imaju višu stopu izdržljivosti zbog sposobnosti da podnose više P/E ciklusa od višeslojnih SSD-ova—između 50.000 i 100.000. Skuplji su od SSD-ova s više razina ćelija, a zbog izdržljivosti i brzine često se koriste u poslovnim aplikacijama gdje se podaci stalno osvježavaju, a ne arhiviraju.

MLC (Multi-Level Cell)

Mogu pohraniti dva bita po NAND ćeliji i sporiji su od SLC-ova jer dva bita trebaju više vremena za čitanje i pisanje. Mogu proizvesti četiri naponska naboja — 00, 01, 10 i 11 — na FGT tranzistoru dok koriste vrijednosti napona iste veličine kao SLC čipovi, ali kao rezultat toga moraju pokretati dugotrajan algoritam kada se pohranjuju. To čini MLC gotovo četiri puta sporijim za operacije čitanja i pisanja od SSD-a s jednom razinom ćelija. Očekivani životni vijek je 10.000 P/E ciklusa.

TLC (Triple-Level Cell)

Mogu držati tri bita po NAND ćeliji i imaju osam različitih naponskih stanja. To povećava kapacitet pohrane, a istovremeno smanjuje cijenu SSD-a i pruža brže performanse. No, izdržljivost doživljava udarac, s očekivanim životnim vijekom od samo 3000 P/E ciklusa za TLC SSD-ove. Koriste se u mnogim digitalnim potrošačkim proizvodima.

QLC (Quad-Level Cell)

Sadrže četiri bita po NAND ćeliji, što proizvodi 16 mogućih naponskih stanja. Iako dodatni bitovi povećavaju kapacitet i smanjuju cijenu, to dolazi nauštrb izdržljivosti i pouzdanosti. QLC SSD-ovi mogu izdržati samo 1000 P/E ciklusa prije nego što postanu nepouzdani.

PLC (Penta-Level Cell)

Može pohraniti pet bitova po ćeliji, proizvodeći 32 različita naponska stanja. Toliki broj bitova u jednom prostoru čini ga kompliciranijim. Razlika između 32 naponska stanja je tako mala da softver za ispravljanje pogrešaka postaje prevelik, smanjujući performanse. Kao rezultat toga, PLC SSD-ovi su nova tehnologija koja još nije spremna za široku upotrebu. Proizvođači procjenjuju da će izazove prevladati u roku od dvije godine.