Mai nou nu este întotdeauna mai bun. Recent, producătorii de SSD au început să schimbe viteza și fiabilitatea în interesul de a înghesui mai mult spațiu de stocare în unitățile lor. Protocoale precum NVMe și PCIe devin mai rapide, dar unele SSD-uri merg înapoi.
QLC Flash este problema
Iată problema. Realizarea SSD-urilor este costisitoare și puțini oameni doresc să plătească 200 USD pentru un SSD de 512 GB atunci când puteți obține hard diskuri mecanice „2000 GB” pentru mai puțin de 50 USD. Se vând capacități mai mari.
Producătorii de SSD cresc capacitățile de stocare, menținând în același timp costurile la un nivel redus, dar acest lucru este rău pentru performanță și rezistență. Este posibil ca SSD-urile mari să devină mai ieftine, dar există un compromis pentru fiecare salt al tehnologiei SSD. În prezent, vedem creșterea SSD-urilor Quad Level Cell (QLC), care pot stoca 4 biți de informații pe celulă de memorie. QLC nu a înlocuit complet SSD-urile standard, dar câteva unități care îl folosesc s-au îndreptat spre piață și au probleme.
Mai exact, producătorii de SSD trebuie să găsească o modalitate de a încadra mai mult spațiu în cipurile flash NAND de aceeași dimensiune (partea reală de stocare a datelor din SSD). În mod tradițional, acest lucru se făcea cu un reducerea nodului procesului , micșorând tranzistoarele din interiorul blițului. Dar pe măsură ce Legea lui Moore încetinește, trebuie să devii mai creativ.
Soluția ingenioasă este blițul NAND pe mai multe niveluri. Blițul NAND este capabil să stocheze un anumit nivel de tensiune într-o celulă pentru o perioadă îndelungată. Blițul tradițional NAND stochează două niveluri - pornit și oprit. Aceasta se numește flash SLC și este foarte rapid. Dar, din moment ce NAND stochează în esență o tensiune analogică, puteți reprezenta mai mulți biți cu niveluri de tensiune ușor diferite, astfel:
Problema, așa cum se arată aici, este că se mărește exponențial . Blițul SLC necesită doar tensiune sau lipsa acestuia. Blițul MLC necesită patru niveluri de tensiune. TLC are nevoie de opt. Și în ultimul an, blițul QLC a făcut o pauză pe piață, necesitând 16 niveluri de tensiune separate.
Acest lucru duce la o mulțime de probleme. Pe măsură ce adăugați mai multe niveluri de tensiune, devine din ce în ce mai greu să separați biții. Acest lucru face ca QLC flash să fie cu 25% mai dens decât TLC, dar semnificativ mai lent. Viteza de citire nu este afectată atât de mult, dar viteza de scriere face o scufundare. Majoritatea SSD-urilor (folosind noul protocol NVMe) se deplasează în jurul a 1500 MB / s pentru citire și scriere susținute (adică încărcarea sau copierea fișierelor mari). Dar flash-ul QLC reușește doar între 80-160 MB / s pentru scrieri susținute , care este mai rău decât un hard disk decent.
SSD-urile QLC se descompun mult mai repede
Toate SSD-urile au, în general, o rezistență la scriere nefavorabilă în comparație cu hard diskurile. Ori de câte ori scrieți pe o celulă într-un SSD, acesta se uzează încet. Ștergerea unei celule ar trebui să o scape de electroni, dar câțiva rămân mereu în jur, determinând o celulă „0” să fie mai aproape de „1” în timp. Acest lucru este compensat de către controler prin aplicarea unei tensiuni mai pozitive în timp, ceea ce este bine atunci când aveți la dispoziție mult spațiu de tensiune. Dar QLC nu.
SLC are o medie scrie rezistența a 100.000 de cicluri de programare / ștergere (operații de scriere). MLC are între 35.000 și 10.000. TLC are în jur de 5.000. Dar QLC are doar un mizerabil 1.000. Acest lucru face ca QLC să nu fie adecvat pentru unitățile de acces frecvente, cum ar fi unitatea de boot, pe care sunt scrise foarte frecvent.
Linia de fund - nu cumpărați o unitate QLC pentru a o utiliza pentru unitatea de sistem a sistemului de operare. Sunt mult prea nesigure pentru a fi siguri că nu se va degrada în câțiva ani. Vă recomandăm să utilizați o unitate QLC mare ca înlocuitor pentru o unitate de disc rotativă și să utilizați o unitate SLC, MLC sau TLC rapidă ca unitate de operare principală. Aceasta poate fi o problemă la laptopuri, unde nu aveți opțiunea, dar QLC este încă foarte nou și nu și-a făcut încă drum în laptopuri.
O cache eficientă ascunde aceste probleme
În acest moment, s-ar putea să vă întrebați de ce QLC este chiar un lucru atunci când este obiectiv mai lent și se rupe mult mai repede decât celelalte tipuri de bliț. Evident, nu puteți comercializa un downgrade, dar producătorii de SDD au găsit o modalitate de a ascunde problema - cache.
SSD-urile QLC dedică o parte din unitate către un cache. Acest cache ignoră faptul că ar trebui să fie QLC și, în schimb, funcționează ca SLC flash. Cache-ul va fi cu 75% mai mic decât spațiul real pe care îl ocupă, dar va fi mult mai rapid.
Datele din cache pot fi scrise la aceeași viteză cu alte SSD-uri high-end și vor fi încet spălate de controler și sortate în celulele QLC. Dar când memoria cache este plină, controlerul trebuie să scrie direct în celulele QLC lente, ceea ce cauzează o scădere considerabilă a performanței în timpul scrierilor lungi.
Aruncați o privire la acest punct de referință de la Tom’s Hardware’s recenzie a Crucial P1 500GB , un SSD QLC pentru consumatori, care arată această problemă destul de clar:
Linia roșie care reprezintă Crucial P1 funcționează la viteze solide NVMe, deși puțin lent în comparație cu unele dintre ofertele de ultimă generație. Dar după aproximativ 75 GB de scrieri, memoria cache se umple și puteți vedea real viteza blițului QLC. Linia scade la aproximativ 80 MB / s, mai lent decât majoritatea unităților de discuri pentru scrieri susținute.
ADATA XPG SX8200, o unitate TLC, afișează aceleași caracteristici, cu excepția blițului TLC brut după ce caderea este încă mai rapidă. Majoritatea celorlalte unități folosesc, de asemenea, această metodă de stocare în cache, deoarece accelerează rapid, scrieri mici pe unitate (care sunt cele mai frecvente). Dar scrierile susținute sunt ceea ce veți observa cel mai mult - nu veți observa dacă o copie de fișier mic durează 0,15 secunde față de 0,21 secunde, dar veți observa dacă una mare durează încă zece minute în plus.
Ați putea anula cu ușurință acest lucru ca un scenariu de margine, dar memoria cache nu rămâne 75 GB pentru totdeauna. Pe măsură ce umpleți unitatea, memoria cache se micșorează. Conform Testarea lui Anandtech , pentru gama Intel SSD 660p, memoria cache pentru modelul de 512 GB este redusă la doar 6 GB atunci când unitatea este în mare parte plină, chiar și cu 128 GB spațiu rămas.
Acest lucru înseamnă că dacă v-ați completat SSD-ul și apoi ați încerca să instalați un joc de 20-30 GB de pe Steam, primii 6 GB ar scrie pe unitate extrem de repede, apoi ați începe să vedeți aceleași viteze de 80 MB / s pentru fișierele rămase.
Acordat, probabil că sunteți limitat de viteza de descărcare în acest exemplu, dar în cazul actualizărilor (care trebuie să descarce și apoi să înlocuiască fișierele existente, necesitând efectiv de două ori mai mult spațiu), problema ar fi mult mai evidentă. Ați finaliza descărcarea și va trebui să așteptați pentru totdeauna instalarea acesteia.
Deci, ar trebui să evitați QLC?
Cu siguranță ar trebui să evitați unitățile QLC cu 512 GB (și mai puțin, odată ce devine mai ieftin de produs), deoarece nu au prea mult sens. Le veți umple mult mai repede, iar memoria cache va fi mai mică atunci când este plină, făcând-o considerabil mai lentă. În plus, în prezent nu sunt mult mai ieftine decât alternativele.
În ciuda neajunsurilor sale, QLC Flash nu este de asemenea o mare problemă atunci când te uiți la unitățile de capacitate mai mare. Modelul de 2 TB al modelului 660p are un minim de 24 GB de memorie cache atunci când este completat. Este încă flash QLC, dar este un compromis acceptabil pentru un SSD ieftin de 2 TB care funcționează foarte repede de cele mai multe ori.
Având în vedere capacitățile lor gigantice, SSD-urile bazate pe QLC pot servi ca un înlocuitor decent pentru un hard disk care se învârte, cu condiția să faceți copii de rezervă regulate în cazul în care dă lovitura. Este optim pentru ceva pe care îl accesați rar, dar doriți să fie foarte rapid atunci când faceți acest lucru și, cu o memorie cache SLC de dimensiuni decente, cele mai susținute operații de scriere vor fi destul de rapide până când umpleți unitatea.
Datorită problemelor de fiabilitate, ar trebui să evitați utilizarea acestuia ca unitate de pornire sau pentru orice se scrie foarte des.
Există încă multe progrese de făcut în alte aspecte ale producției - controlere mai bune capabile să abordeze mai multe cipuri flash, cipuri flash mai ieftine pe măsură ce nodurile de proces se maturizează și poate alte tehnologii cu totul. QLC Flash nu devine standard în curând; în prezent, este doar o altă opțiune. Doar asigurați-vă că, atunci când cumpărați un SSD, verificați specificațiile tehnice și acordați atenție tipului de bliț folosit pentru realizarea acestora.
