ใหม่กว่าไม่ได้ดีกว่าเสมอไป เมื่อเร็ว ๆ นี้ผู้ผลิต SSD ได้เริ่มลดความเร็วและความน่าเชื่อถือเนื่องจากการเพิ่มพื้นที่จัดเก็บข้อมูลลงในไดรฟ์ โปรโตคอลเช่น NVMe และ PCIe กำลังเร็วขึ้น แต่ SSD บางตัวกำลังถอยหลัง
QLC Flash คือปัญหา
นี่คือปัญหา การทำ SSD นั้นมีราคาแพงและมีเพียงไม่กี่คนที่ต้องการจ่าย 200 เหรียญสำหรับ SSD 512 GB เมื่อคุณได้รับฮาร์ดไดรฟ์เชิงกล“ 2000 GB” ในราคาต่ำกว่า 50 เหรียญ ความจุที่มากขึ้นขาย
ผู้ผลิต SSD กำลังเพิ่มความจุในการจัดเก็บในขณะที่ลดต้นทุนลง แต่ก็ไม่ดีต่อประสิทธิภาพและความทนทาน SSD ขนาดใหญ่อาจมีราคาถูกลง แต่ก็มีข้อแลกเปลี่ยนสำหรับเทคโนโลยี SSD ที่ก้าวกระโดดแต่ละครั้ง ขณะนี้เรากำลังเห็นการเพิ่มขึ้นของ Quad Level Cell (QLC) SSD ซึ่งสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ 4 บิตต่อเซลล์หน่วยความจำ QLC ไม่ได้แทนที่ SSD มาตรฐานอย่างสมบูรณ์ แต่มีไดรฟ์บางตัวที่ใช้งานได้เข้าสู่ตลาดและประสบปัญหา
โดยเฉพาะผู้ผลิต SSD ต้องหาวิธีเพิ่มพื้นที่ให้พอดีกับชิปแฟลช NAND ที่มีขนาดเท่ากัน (ส่วนที่เก็บข้อมูลจริงของ SSD) ตามเนื้อผ้าสิ่งนี้ทำด้วยไฟล์ โหนดกระบวนการหดตัว ทำให้ทรานซิสเตอร์ภายในแฟลชมีขนาดเล็กลง แต่เมื่อกฎของมัวร์ช้าลงคุณก็ต้องมีความคิดสร้างสรรค์มากขึ้น
โซลูชันที่ชาญฉลาดคือแฟลช NAND หลายระดับ แฟลช NAND สามารถจัดเก็บระดับแรงดันไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงไว้ในเซลล์ได้เป็นระยะเวลานาน แฟลช NAND แบบดั้งเดิมจัดเก็บสองระดับ - เปิดและปิด สิ่งนี้เรียกว่าแฟลช SLC และเร็วมาก แต่เนื่องจาก NAND เก็บแรงดันไฟฟ้าแบบอะนาล็อกเป็นหลักคุณจึงสามารถแสดงหลายบิตที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าต่างกันเล็กน้อยดังนี้:
ปัญหาดังที่แสดงไว้ที่นี่คือการขยายตัว เลขชี้กำลัง . แฟลช SLC ต้องการแรงดันไฟฟ้าหรือขาดเท่านั้น MLC flash ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสี่ระดับ TLC ต้องการแปด และในปีที่แล้วแฟลช QLC ได้เข้าสู่ตลาดโดยต้องใช้แรงดันไฟฟ้าแยกกัน 16 ระดับ
สิ่งนี้นำไปสู่ปัญหามากมาย เมื่อคุณเพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นการแยกบิตจะยากขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ QLC แฟลชมีความหนาแน่นมากกว่า TLC ถึง 25% แต่ช้ากว่ามาก ความเร็วในการอ่านไม่ได้รับผลกระทบมากขนาดนั้น แต่ความเร็วในการเขียนนั้นต้องใช้เวลามาก SSD ส่วนใหญ่ (ใช้โปรโตคอล NVMe ที่ใหม่กว่า) จะวางเมาส์ไว้ที่ประมาณ 1,500 MB / s เพื่อการอ่านและเขียนอย่างต่อเนื่อง (เช่นการโหลดหรือคัดลอกไฟล์ขนาดใหญ่) แต่ QLC flash จะจัดการระหว่างไฟล์ 80-160 MB / s สำหรับการเขียนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแย่กว่าฮาร์ดไดรฟ์ที่ดี
QLC SSDs พังเร็วกว่ามาก
SSD ทั้งหมดโดยทั่วไปมีความทนทานในการเขียนที่ไม่ดีเมื่อเทียบกับฮาร์ดไดรฟ์ เมื่อใดก็ตามที่คุณเขียนลงในเซลล์ใน SSD เซลล์จะค่อยๆเสื่อมสภาพ การลบเซลล์ควรจะกำจัดอิเล็กตรอนออกไป แต่มีเพียงไม่กี่เซลล์ที่เกาะอยู่รอบ ๆ ทำให้เซลล์“ 0” อยู่ใกล้“ 1” มากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้ได้รับการชดเชยโดยคอนโทรลเลอร์โดยการใช้แรงดันไฟฟ้าที่เป็นบวกมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งเป็นเรื่องปกติเมื่อคุณมีห้องแรงดันไฟฟ้าเหลืออยู่มาก แต่ QLC ไม่มี
SLC มีค่าเฉลี่ย เขียนความอดทนของ 100,000 โปรแกรม / รอบการลบ (เขียนการดำเนินการ) MLC มีตั้งแต่ 35,000 ถึง 10,000 TLC มีประมาณ 5,000 แต่ QLC มีเพียง 1,000 เท่านั้น สิ่งนี้ทำให้ QLC ไม่เหมาะสำหรับไดรฟ์ที่เข้าถึงบ่อยเช่นไดรฟ์สำหรับบูตของคุณซึ่งเขียนถึงบ่อยมาก
สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่าซื้อไดรฟ์ QLC เพื่อใช้สำหรับไดรฟ์ระบบของระบบปฏิบัติการของคุณ พวกเขาไม่น่าเชื่อถือเกินกว่าที่จะมั่นใจได้ว่าจะไม่ลดระดับลงในอีกไม่กี่ปี เราขอแนะนำให้ใช้ไดรฟ์ QLC ขนาดใหญ่แทนฮาร์ดไดรฟ์แบบหมุนและใช้ไดรฟ์ SLC, MLC หรือ TLC ที่รวดเร็วเป็นไดรฟ์ระบบปฏิบัติการหลักของคุณ นี่อาจเป็นปัญหาในแล็ปท็อปโดยที่คุณไม่มีตัวเลือก แต่ QLC ยังใหม่มากและยังไม่ได้เข้าสู่แล็ปท็อป
การแคชที่มีประสิทธิภาพซ่อนปัญหาเหล่านี้
ณ จุดนี้คุณอาจกำลังถามว่าทำไม QLC ถึงเป็นเพียงสิ่งที่ช้ากว่าและแตกเร็วกว่าแฟลชประเภทอื่น ๆ เห็นได้ชัดว่าคุณไม่สามารถทำการตลาดแบบปรับลดรุ่นได้ แต่ผู้ผลิต SDD พบวิธีซ่อนปัญหานั่นคือการแคช
QLC SSDs อุทิศส่วนหนึ่งของไดรฟ์ให้กับไฟล์ แคช แคชนี้จะไม่สนใจข้อเท็จจริงที่ว่าควรจะเป็น QLC และทำงานเหมือนแฟลช SLC แทน แคชจะมีขนาดเล็กกว่าเนื้อที่ไดรฟ์จริง 75% แต่จะเร็วกว่ามาก
ข้อมูลจากแคชสามารถเขียนด้วยความเร็วเดียวกันกับ SSD ระดับไฮเอนด์อื่น ๆ และจะค่อยๆล้างออกโดยคอนโทรลเลอร์และจัดเรียงลงในเซลล์ QLC แต่เมื่อแคชนั้นเต็มคอนโทรลเลอร์จะต้องเขียนโดยตรงไปยังเซลล์ QLC ที่ช้าซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลงอย่างมากในระหว่างการเขียนแบบยาว
ดูเกณฑ์มาตรฐานนี้จาก Tom’s Hardware’s รีวิว Crucial P1 500GB ซึ่งเป็น Consumer QLC SSD ซึ่งแสดงปัญหานี้ค่อนข้างชัดเจน:
เส้นสีแดงแสดงถึง Crucial P1 ทำงานด้วยความเร็ว NVMe ที่มั่นคงแม้ว่าจะช้าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับข้อเสนอระดับสูงบางรุ่น แต่หลังจากเขียนประมาณ 75 GB แคชจะเต็มและคุณจะเห็นไฟล์ จริง ความเร็วของแฟลช QLC เส้นดิ่งลงเหลือประมาณ 80 MB / s ช้ากว่าฮาร์ดไดรฟ์ส่วนใหญ่สำหรับการเขียนอย่างต่อเนื่อง
ADATA XPG SX8200 ซึ่งเป็นไดรฟ์ TLC แสดงลักษณะเดียวกันยกเว้นแฟลช TLC แบบดิบหลังจากการดรอปออฟยังเร็วกว่า ไดรฟ์อื่น ๆ ส่วนใหญ่ยังใช้วิธีการแคชนี้เช่นกันเนื่องจากมันเพิ่มความเร็วได้อย่างรวดเร็วและมีขนาดเล็กเขียนลงในไดรฟ์ (ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด) แต่การเขียนอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งที่คุณจะสังเกตเห็นได้มากที่สุดคุณจะไม่สังเกตเห็นว่าสำเนาไฟล์ขนาดเล็กใช้เวลา 0.15 วินาทีเทียบกับ 0.21 วินาทีหรือไม่ แต่คุณจะสังเกตได้ว่าไฟล์ขนาดใหญ่ใช้เวลาเพิ่มอีกสิบนาทีหรือไม่
คุณสามารถเขียนสิ่งนี้ออกเป็นสถานการณ์กรณีขอบได้อย่างง่ายดาย แต่แคชนั้นจะไม่อยู่ที่ 75 GB ตลอดไป เมื่อคุณเติมไดรฟ์แคชจะเล็กลง ตาม การทดสอบของ Anandtech สำหรับ Intel SSD 660p รุ่นต่างๆแคชของรุ่น 512 GB จะลดลงเหลือเพียง 6 GB เมื่อไดรฟ์ส่วนใหญ่เต็มแม้จะมีพื้นที่เหลือ 128 GB ก็ตาม
ซึ่งหมายความว่าหากคุณเติม SSD ของคุณแล้วลองติดตั้งเกม 20-30 GB จาก Steam 6 GB แรกจะเขียนลงในไดรฟ์เร็วมากจากนั้นคุณจะเริ่มเห็นความเร็ว 80 MB / s เท่ากันสำหรับ ไฟล์ที่เหลือ
จริงอยู่ที่คุณมีแนวโน้มที่จะถูก จำกัด ด้วยความเร็วในการดาวน์โหลดในตัวอย่างนี้ แต่ในกรณีของการอัปเดต (ซึ่งจำเป็นต้องดาวน์โหลดแล้วแทนที่ไฟล์ที่มีอยู่ซึ่งต้องใช้พื้นที่เพิ่มเป็นสองเท่า) ปัญหาจะชัดเจนกว่ามาก คุณดาวน์โหลดเสร็จแล้วและต้องรอตลอดไปเพื่อให้ติดตั้ง
คุณควรหลีกเลี่ยง QLC หรือไม่?
แน่นอนคุณควรหลีกเลี่ยงไดรฟ์ QLC ที่มี 512 GB (และน้อยกว่าเมื่อผลิตได้ถูกกว่า) เนื่องจากไม่สมเหตุสมผล คุณจะเติมได้เร็วขึ้นมากและแคชจะมีขนาดเล็กลงเมื่อเต็มทำให้ช้าลงมาก นอกจากนี้ยังมีราคาถูกกว่าทางเลือกอื่นไม่มากนัก
แม้จะมีข้อบกพร่อง แต่แฟลช QLC ก็ไม่มี เกินไป ปัญหามากเมื่อคุณดูไดรฟ์ที่มีความจุสูงกว่า รุ่น 660p 2 TB มีแคชขั้นต่ำ 24 GB เมื่อเติมเต็ม ยังคงเป็นแฟลช QLC แต่เป็นการแลกเปลี่ยนที่ยอมรับได้สำหรับ SSD 2 TB ราคาถูกที่ทำงานได้เร็วมาก เวลาส่วนใหญ่.
ด้วยความจุขนาดมหึมา SSD ที่ใช้ QLC สามารถทำหน้าที่แทนฮาร์ดไดรฟ์แบบหมุนได้หากคุณทำการสำรองข้อมูลตามปกติในกรณีที่มันเตะถัง เหมาะสำหรับบางสิ่งที่คุณเข้าถึงไม่บ่อยนัก แต่ต้องการให้เร็วมากเมื่อคุณทำและด้วยแคช SLC ที่มีขนาดเหมาะสมการดำเนินการเขียนอย่างต่อเนื่องส่วนใหญ่จะเร็วพอสมควรจนกว่าคุณจะเติมไดรฟ์
เนื่องจากปัญหาด้านความน่าเชื่อถือคุณควรหลีกเลี่ยงการใช้เป็นไดรฟ์สำหรับเริ่มระบบหรือสำหรับสิ่งที่เขียนถึงบ่อยมาก
ยังมีความก้าวหน้าอีกมากที่ต้องทำในด้านอื่น ๆ ของการผลิต - ตัวควบคุมที่ดีขึ้นสามารถจัดการกับชิปแฟลชได้มากขึ้นชิปแฟลชราคาถูกเมื่อโหนดของกระบวนการเติบโตเต็มที่และอาจเป็นเทคโนโลยีอื่น ๆ QLC flash ยังไม่กลายเป็นมาตรฐานในเร็ว ๆ นี้ ปัจจุบันเป็นเพียงอีกทางเลือกหนึ่ง เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อซื้อ SSD คุณต้องตรวจสอบข้อกำหนดทางเทคนิคและใส่ใจกับประเภทของแฟลชที่ใช้ทำ
