Nyare är inte alltid bättre. Nyligen har SSD-tillverkare börjat byta ut hastighet och tillförlitlighet i syfte att klämma in mer lagringsutrymme i sina enheter. Protokoll som NVMe och PCIe blir snabbare, men vissa SSD-enheter går bakåt.
QLC Flash är problemet
Här är frågan. Att göra SSD-enheter är dyrt och få människor vill betala 200 USD för en 512 GB SSD när du kan få "2000 GB" mekaniska hårddiskar för mindre än 50 USD. Större kapacitet säljer.
SSD-tillverkare ökar lagringskapaciteten samtidigt som kostnaderna hålls nere - men det är dåligt för prestanda och uthållighet. Stora SSD-enheter kan bli billigare, men det finns en avvägning för varje steg i SSD-teknik. Vi ser för närvarande ökningen av SSD-enheter med Quad Level Cell (QLC), som kan lagra 4 bitar information per minnecell. QLC har inte ersatt vanliga SSD-enheter helt, men några enheter som använder den har gjort sin väg till marknaden och de har problem.
Specifikt måste SSD-tillverkare hitta ett sätt att passa mer utrymme i samma NAND-flashchips (den faktiska datalagringsdelen av SSD). Traditionellt gjordes detta med en processnodkrympning , vilket gör transistorerna inuti blixten mindre. Men när Moores lag saktar ner måste du bli mer kreativ.
Den geniala lösningen är NAND-blixt på flera nivåer. NAND-blixt kan lagra en specifik spänningsnivå i en cell under en längre tid. Traditionell NAND-blixt lagrar två nivåer - på och av. Detta kallas SLC flash, och det är väldigt snabbt. Men eftersom NAND i huvudsak lagrar en analog spänning kan du representera flera bitar med lite olika spänningsnivåer, som så:
Problemet, som visas här, är att det skalas upp exponentiellt . SLC-blixt kräver endast spänning eller brist på denna. MLC-blixt kräver fyra spänningsnivåer. TLC behöver åtta. Och under det senaste året har QLC-flash gjort ett inbrott på marknaden och kräver 16 separata spänningsnivåer.
Detta leder till många problem. När du lägger till fler spänningsnivåer blir det svårare och svårare att skilja mellan bitarna. Detta gör att QLC blinkar 25% tätare än TLC men betydligt långsammare. Läshastigheten påverkas inte så mycket, men skrivhastigheten tar ett dyk. De flesta SSD-enheter (med det nyare NVMe-protokollet) svävar runt 1500 MB / s för långvarig läsning och skrivning (dvs. laddning eller kopiering av stora filer). Men QLC-blixt klarar bara mellan 80-160 MB / s för långvariga skrivningar , vilket är värre än en anständig hårddisk.
QLC SSD: er bryts ner mycket snabbare
Alla SSD-enheter har i allmänhet ogynnsam skrivuthållighet jämfört med hårddiskar. När du skriver till en cell i en SSD slits den långsamt ut. Att radera en cell är tänkt att bli av med elektroner, men några stannar alltid kvar, vilket får en "0" -cell att vara närmare "1" över tiden. Detta kompenseras av styrenheten genom att applicera en mer positiv spänning över tiden, vilket är bra när du har mycket spänningsutrymme att spara. Men QLC gör det inte.
SLC har ett genomsnitt skriva uthållighet på 100 000 program / radera cykler (skrivoperationer). MLC har mellan 35 000 och 10 000. TLC har cirka 5000. Men QLC har bara tusen. Detta gör QLC olämpligt för frekventa åtkomstenheter, som din boot-enhet, som skrivs till mycket ofta.
Slutsatsen - köp inte en QLC-enhet som du kan använda för ditt operativsystems enhet. De är alldeles för opålitliga för att vara säkra på att det inte försämras på några år. Vi rekommenderar att du använder en stor QLC-enhet som ersättning för en snurrande hårddisk och använder en snabb SLC-, MLC- eller TLC-enhet som din primära OS-enhet. Det här kan vara ett problem i bärbara datorer, där du inte har möjlighet, men QLC är fortfarande väldigt nytt och har ännu inte kommit in i bärbara datorer.
Effektiv cachning döljer dessa problem
Vid den här tiden kanske du frågar varför QLC till och med är en sak när det är objektivt långsammare och går sönder mycket snabbare än de andra blixttyperna. Du kan uppenbarligen inte marknadsföra en nedgradering, men SDD-tillverkare har hittat ett sätt att dölja problemet - cachning.
QLC SSD-enheter ägnar en del av enheten till en cache. Denna cache ignorerar det faktum att den ska vara QLC och istället fungerar som SLC-blixt. Cacheminnet blir 75% mindre än det faktiska hårddiskutrymmet det tar, men det blir mycket snabbare.
Data från cachen kan skrivas i samma hastighet som andra avancerade SSD-enheter och kommer långsamt att spolas ut av styrenheten och sorteras i QLC-cellerna. Men när cachen är full måste styrenheten skriva direkt till de långsamma QLC-cellerna, vilket orsakar en avsevärd nedgång i prestanda under långa skrivningar.
Ta en titt på detta riktmärke från Toms hårdvara granskning av Crucial P1 500GB , en konsument QLC SSD, som visar detta problem ganska tydligt:
Den röda linjen som representerar Crucial P1 fungerar med solida NVMe-hastigheter, om än lite långsam jämfört med några av de avancerade erbjudandena. Men efter cirka 75 GB skrivningar blir cachen full, och du kan se verklig QLC-blixtens hastighet. Linjen sjunker till cirka 80 MB / s, långsammare än de flesta hårddiskar för långvariga skrivningar.
ADATA XPG SX8200, en TLC-enhet, visar samma egenskaper, förutom att den råa TLC-blixten efter att avbrottet fortfarande är snabbare. De flesta andra enheter använder också denna cachemetod, eftersom den snabbar upp snabba, små skrivningar till enheten (som är vanligast). Men långvariga skrivningar är det du märker mest - du märker inte om en liten filkopia tar 0,15 sekunder mot 0,21 sekunder, men du kommer att märka om en stor tar ytterligare tio minuter.
Du kan enkelt skriva av detta som ett edge case-scenario, men det cache-minnet förblir inte 75 GB för alltid. När du fyller på enheten blir cachen mindre. Enligt Anandtechs testning , för Intel SSD 660p-sortimentet reduceras cachen för 512 GB-modellen till bara 6 GB när enheten mestadels är full, även om det finns 128 GB utrymme kvar.
Det betyder att om du fyllde i din SSD och sedan försökte installera ett 20-30 GB-spel från Steam, skulle de första 6 GB skriva till enheten extremt snabbt, och sedan skulle du börja se samma 80 MB / s-hastigheter för återstående filer.
Visserligen är du sannolikt begränsad av nedladdningshastigheten i det här exemplet, men när det gäller uppdateringar (som måste laddas ner och sedan ersätta befintliga filer, vilket effektivt kräver dubbelt så mycket utrymme) skulle problemet vara mycket tydligare. Nedladdningen är klar och sedan måste du vänta för evigt tills den installeras.
Så borde du undvika QLC?
Du bör definitivt undvika QLC-enheter med 512 GB (och mindre, när det blir billigare att producera), eftersom de inte ger mycket mening. Du fyller dem mycket snabbare och cachen blir mindre när den är full, vilket gör den betydligt långsammare. Dessutom är de för närvarande inte mycket billigare än alternativen.
Trots sina brister är QLC-blixt inte för mycket av ett problem när du tittar på enheter med högre kapacitet. 2 TB-modellen på 660p har minst 24 GB cache när den är fylld. Det är fortfarande QLC-blixt, men det är en acceptabel avvägning för en billig 2 TB SSD som fungerar riktigt snabbt för det mesta.
Med tanke på deras gigantiska kapacitet kan QLC-baserade SSD-enheter fungera som en anständig ersättning för en snurrande hårddisk, förutsatt att du gör regelbundna säkerhetskopior om det sparkar skopan. Det är optimalt för något du får sällan men vill vara riktigt snabbt när du gör det, och med ett anständigt stort SLC-cache kommer de mest långvariga skrivoperationerna att vara ganska snabba tills du fyller upp enheten.
På grund av tillförlitlighetsproblemen bör du undvika att använda den som en startdisk eller för allt som skrivs mycket ofta.
Det finns fortfarande mycket framsteg att göra inom andra tillverkningsaspekter - bättre styrenheter som kan hantera fler flashchips, billigare flashchips när processnoder mognar och kanske andra tekniker helt. QLC-blixt blir inte standard när som helst; för närvarande är det bara ett annat alternativ. Se bara till att när du köper en SSD, kontrollerar du de tekniska specifikationerna och är uppmärksam på vilken typ av blixt som används för att göra dem.
