Ssd с slc памятью. Какой SSD лучше выбрать и почему. Какой отдать предпочтение

При выборе нового SSD диска пользователи сталкиваются со множеством характеристик, которые им не знакомы. В этой статье будет рассказано о том, какие типы памяти существуют, а также будут описаны их плюсы и минусы.

Типы памяти SSD для домашнего использования

В таких накопителях используется память на основе микросхем, которая подразделяется на несколько видов:

• По сочетанию чтение/запись, большая часть обладает типом NAND
• SLC — такой тип памяти, при котором в ячейку записывается лишь 1 бит информации
• MLC — в модуле находится несколько битов информации. TLC также относится к этому виду, только хранит в себе 3 бита данных, также может обозначаться как 3-bit MLC или по другому MLC-3

Сравнение MLC и TLC — что лучше

Однако это не всегда так и реальная производительность зависит от некоторых факторов:

• Они могут иметь одинаковую скорость передачи данных, если подключены через sata-3, также некоторые TLC, подключенные через PCI-E, могут работать быстрее своих собратьев MLC, подключенных через этот же интерфейс.
• В зависимости от производителя и модельного ряда как энергопотребление, так и гарантийный сроки службы могут отличаться весьма значительно между этими типами памяти, даже если пара сравниваемых моделей находится примерно в одной ценовой категории.

Таким образом, перед покупкой следует примерно представить для чего будет использоваться накопитель и какие именно скорости и характеристики нужны. Нет нужды брать дорогую модель, если сам компьютер старый и на нем не используются ресурсоемкие программы. Также стоит учесть, что при преодолении некого порогового значения, TLC начинает преобладать по характеристикам. Другое дело, что если вкладывать немаленькие деньги в апдейт, то нужно четко понимать под какие цели это делается. Для быстрой загрузки ОС и простых игр подойдут и недорогие модели.

Другие типы памяти SSD

Также можно встретить названия V-NAND, 3D NAND, 3D TLC . Они обозначают то, что ячейки памяти в накопителе располагаются в несколько слоев, а не в один, как это сделано обычно.

Это может быть оправдано для однобитной памяти, для МЛЦ же такое решение спорно. Тем не менее производители экспериментируют и производят разные модели с разной конфигурацией аппаратной части.

При выборе SSD стоит исходить в первую очередь из задач, которые планируется выполнять на нем, а во вторую очередь из бюджета. Есть модели, которые обладают высокой скоростью, большим количеством памяти и малым энергопотреблением, при этом, они весьма надежны. Но и стоят они не мало. Однако, на рынке множество вариантов не только топовых от известных фирм, но и бюджетных моделей от менее именитых собратьев хватает. Так что подобрать носитель по вкусу и кошельку не составит труда.

Приветствую, дорогие друзья! При выборе SSD накопителя для компьютера (подробнее об этом можно ) в характеристиках вы обнаружите различные типы памяти. Их не так много, но по параметрам они все же отличаются.

Сегодня поговорим про то, какой тип памяти лучше для SSD и на что следует обратить внимание в первую очередь. Начнем?

Существующие варианты

Сегодня почти любой твердотельный накопитель работает на памяти NAND. В зависимости от особенностей, разделяются они на три вида:

• SLC – одноуровневая. Каждая ячейка запоминает один бит в зависимости от состояния – она может быть включена или выключена. Имеет наименьшее энергопотребление, наибольшую скорость перезаписи и количество ее циклов. Однако стоит дорого, поэтому используется преимущественно в крутых серверных решениях.
• MLC – многоуровневая. Ячейка запоминает два бита. Стоит дешевле, так как и характеристики «попроще». Используется преимущественно на рабочих станциях и серверах среднего класса.
• TLC – трехуровневая. Ячейка запоминает три бита. Имеет наибольшую плотность, менее вынослива и работает относительно медленнее. Самый доступный тип, поэтому широко применяется в твердотельных дисках, рассчитанных на массовое потребление.

Эти типы относятся к планарному типу, то есть они «плоские». Их общий недостаток в том, что для увеличения плотности приходится уменьшать техпроцесс, а бесконечно это сделать невозможно по физическим причинам.

Этих недостатков лишены ячейки 3D. Имеющие форму цилиндра. Называются они 3D V‑NAND или 3D TLC. Технические характеристики отвечают планарному типу памяти TLC.

Производители

Компаний, которые производят чипы для твердотельных накопителей, меньше, чем брендов, выпускающих диски SSD.
В 2017 году производством занимались:

• Intel/Micron;
• Toshiba/SanDisk;
• Hynix;
• Samsung.

Первые два пункта не случайно содержат две компании через слэш – эти бренды наладили совместное производство и маркируют продукцию приблизительно в равных пропорциях.

У этих компаний покупают чипы все бренды, выпускающие SSD, поэтому на разных марках установлены по сути одинаковые запоминающие устройства. Принципиальных различий между марками памяти нет: производятся они по единому технологическому процессу и стоят примерно одинаково.

На цену влияют уже транспортные издержки: купить в 2018 году накопитель с памятью, сделанной в Сингапуре, обойдется дешевле, чем с памятью, сделанной в США, учитывая, что и стоимость чипов и контроллеров также приблизительно одинакова.

Какой отдать предпочтение

Изучив любую таблицу производительности, несложно определиться с выбором:

• TLC или MLC – последняя более надежна и работает быстрее;
• MLC или 3D NAND – последняя медленнее и рассчитана на меньшее количество циклов перезаписи;
• TLC или MLC 3D V‑NAND – как сказано выше, по техническим параметрам лучше одноуровневая память.

Так как твердотельные накопители покупаются, в первую очередь, ради увеличения производительности компьютера, более быстрой загрузки операционной системы и игр, логично, что предпочтительнее использовать одноуровневую память. Однако все упирается в цену: как я отмечал, обойдется такое удовольствие очень дорого.
Рационально ли переплачивать, если вы апгрейдите или собираете, пускай и навороченный, но все же обычный домашний комп? Однозначно нет.

Поэтому TLC – именно тот вид ячеек, на который следует ориентироваться при выборе твердотельного накопителя. Кстати, в этом случае вам будет полезна публикация « ». Хотя эта память и медленная, по сравнению с другими видами, она по быстродействию существенно превосходит обычный жесткий диск.

О производителях жестких дисков и какому бренду отдать предпочтение, вы можете .

А в качестве возможной покупки, могу порекомендовать девайс Kingston SSDNow A400 240GB 2.5″ SATAIII TLC (SA400S37/240G), который имеет очень неплохие параметры за приемлемую цену, а приобрести можете в этом популярном инет-магазине .

Спасибо за внимание и до встреч в следующих публикациях. Делитесь этой статьей с друзьями в социальных сетях и не забудьте на новостную рассылку!

Компьютер – это устройство хранения и обработки информации. За хранение отвечает внутренний жёсткий диск HDD или SSD . Без него ничего не будет работать. Внешние жёсткие диски могут служить не более чем дополнением к основному, находящемуся внутри. Поскольку эта часть компьютера так важна, то очень логично, что к её выбору нужно подходить максимально основательно.

SSD – гораздо более скоростные и надёжные, нежели винчестеры старого образца. Сделаны они по принципу flash-накопителей, несколько таких чипов на одной плате. За счёт отсутствия подвижных механических частей внутри и достигается очень высокая скорость работы.

Что такое MLC

Это разновидность памяти NAND . Сделан он по принципу записи нескольких бит информации в одну ячейку. Чаще всего речь про 2 бита. Используется на данный момент в большей части SSD накопителей до 300 гигабайт объёмом. Считается одной из наиболее надёжных технологий, хорошо защищённой от потери данных. В ней используется многоуровневая запись, что несколько отрицательно влияет на её выносливость, а также на долговечность.

Что такое TLC

Это тоже разновидность памяти NAND. До недавнего времени наиболее активно применялся для flash-накопителей. Но сейчас технологии продвинулись несколько вперёд, и стало возможно использовать его в SSD-дисках. В таких накопителях в одну ячейку записывается 3 бит информации, что очень сильно повышает плотность данных. Используется в большей части SSD объёмом выше 300 гб. Как и все накопители с высокой плотностью обладает сниженной скоростью чтения и записи, ну и невысокой надёжностью.

Что общего между двумя видами чипов

И TLC и MLC являются чипами памяти, где в одну ячейку записывается больше одного бита информации. Обе технологии созданы для твердотельных носителей. По факту это разница призрачна, потому что MLC – это multi-level cell, а TLC – triple-level cell. Выходит, что второе попросту подвид первого. Они более скоростные чем винчестеры, более надёжные и гораздо более дорогие.

Коренные различия по характеристикам

Это не более чем общее сравнение, без конкретных примеров. Важно помнить, что всегда есть исключения. Для более удобного сравнения логично использовать несколько критериев. Не очень большое количество, но именно они напрямую влияют на выбор:

1. Скорость работы – здесь работает принцип: чем проще, тем быстрее. То есть, если MLC, как правило, делаются по принципу 2 бита в ячейку, то TLC уже 3 бита. Первый вид чипов будет работать в среднем побыстрее. Это касается как записи, так и удаления информации.
2. Долговечность – по большому счёту, коренных различий здесь нет. Дело в том, что принцип действия обоих чипов примерно один и тот же, а в целом они менее долговечны, чем аналогичные с записью 1 бита данных в ячейку. SSD-диски сами по себе менее долговечны в среднем чем винчестеры.
3. Надёжность – MLC чипы надёжнее. Это связано с тем, что в случае повреждения ячеек теряется количественно меньше информации. Вообще, вполне закономерно считается что чипы с мультиуровневой технологией – если не самые, то практически самые надёжные. Уплотнение данных влияет на потери слишком существенно, поэтому за TLC устройства можно и беспокоиться.
4. Стоимость – здесь всё полностью на стороне TLC. Пониженная надёжность и общая скорость работы стали причиной уменьшения ценников на них. Хотя по большому счёту стоимость зависит от конкретной модели, но в среднем TLC-носители обычно стоят меньше.
5. Объём данных – в общем случае, без конкретики, у накопителей с большей плотностью данных соответственно больший объём. Отсюда следует, что TLC-память превосходит своих конкурентов по этому критерию почти всегда. Это связано не с тем, что нельзя её использовать для маленьких SSD дисков, а с тем, что удобнее делать с этой технологией накопители большого объёма, в отличие от конкурирующей. Поэтому сложнее найти модуль памяти объёмом больше 300 гб с технологией MLC.

Что из этого, когда и для кого лучше

Вопрос стоит в том, что SSD-диски с большим объёмом стоят в любом случае очень дорого. MLC-диски объёмом больше 300 гб будут стоить дороже, но у них выше надёжность и скорость. Поэтому для компаний, которые работают с информацией и для которых безопасность данных значит очень много, MLC-диски лучшее решение.

Рядовому пользователю для повышения быстродействия компьютерных игр или других программ вполне будет достаточно и TLC-носителя. Хотя нельзя в данном случае рассуждать столь однозначно – все преимущества расписаны в общем, без указания конкретных случаев. В реальности нужно смотреть характеристики каждой отдельной модели, потому что бывают моменты, когда TLC превосходит конкурента по всем параметрам.

Нельзя выбирать хранилище информации в спешке, всегда нужно подходить вдумчиво. Если поискать, то всегда можно найти лучший вариант по соотношению цена/качество. Скоро SSD-диски заменят HDD винчестеры, но пока они служат для хранения либо самой ценной информации, либо самых необходимых программ и игр. Именно поэтому в общем случае MLC несколько превосходят аналоги.

Выбирая твердотельный накопитель SSD для домашнего использования, вы можете столкнуться с такой характеристикой как используемый тип памяти и задаться вопросом о том, что лучше - MLC или TLC (также вам могут встретиться и другие варианты обозначения типа памяти, например, V-NAND или 3D NAND). Также совсем недавно появились привлекательные по цене накопители с QLC памятью.

В этом обзоре для начинающих пользователей подробно о типах флэш-памяти, используемой в SSD, об их преимуществах и недостатках и о том, какой из вариантов может оказаться более предпочтительным при покупке твердотельного накопителя. Также может быть полезно: , .

В общем случае, память MLC имеет преимущества над TLC, основные из которых:

• Более высокую скорость работы.
• Более продолжительный срок службы.
• Меньшее энергопотребление.

Недостаток - более высокая цена MLC по сравнению с TLC.

Однако следует иметь в виду, что речь идёт именно об «общем случае», в реальных устройствах, представленных в продаже вы можете увидеть:

• Равную скорость работы (при прочих равных параметрах) для SSD с памятью TLC и MLC, подключаемых по интерфейсу SATA-3. Более того, отдельные накопители на базе памяти TLC с интерфейсом PCI-E NVMe иногда могут быть быстрее сходных по цене накопителей с памятью PCI-E MLC (однако, если говорить о «топовых», самых дорогих и быстрых SSD, в них всё-таки обычно используется память MLC, но тоже не всегда).
• Большие гарантийные сроки службы (TBW) для памяти TLC одного производителя (или одной линейки накопителей) по сравнению с памятью MLC другого производителя (или другой линейки SSD).
• Аналогично с энергопотреблением - например, накопитель SATA-3 с памятью TLC может потреблять в десять раз меньше энергии, чем накопитель PCI-E с памятью MLC. Более того, для одного типа памяти и одного интерфейса подключения разница в электропотреблении также очень сильно отличается в зависимости от конкретного накопителя.

И это не все параметры: скорость, срок службы и энергопотребление будут также отличаться от «поколения» накопителя (более новые, как правило, более совершенны: в настоящее время SSD продолжают развиваться и совершенствоваться), его общего объема и количества свободного места при использовании и даже температурного режима при использовании (для быстрых NVMe накопителей).

В итоге, строгий и точный вердикт о том, что MLC лучше TLC вынести нельзя - например, приобретя более емкий и новый SSD с TLC и лучшим набором характеристик, вы можете выиграть по всем параметрам по сравнению с приобретением накопителя с MLC по аналогичной цене, т.е. следует учитывать все параметры, а начинать анализ с доступного бюджета на покупку (например, если говорить при бюджете до 10000 рублей, обычно накопители с TLC памятью будут предпочтительнее MLC как для SATA, так и для PCI-E устройств).

Накопители SSD с памятью QLC

С конца прошлого года в продаже появились твердотельные накопители с памятью QLC (quad-level cell, т.е. 4 бита в одной ячейке памяти), и, вероятно, в 2019 году таких дисков будет всё больше, а их стоимость обещает быть привлекательной.

Конечные продукты характеризуются следующими плюсами и минусами по сравнению с MLC/TLC:

• Меньшая стоимость за гигабайт
• Большая подверженность памяти износу и, теоретически, большая вероятность ошибок при записи данных
• Меньшая скорость записи данных

Говорить о конкретных цифрах пока сложно, но, некоторые примеры из уже доступных в продаже можно изучить: например, если взять примерно аналогичные накопители M.2 SSD объемом 512 Гб от Intel на базе памяти QLC 3D NAND и TLC 3D NAND, изучить заявленные производителем характеристики, увидим:

• 6-7 тыс. рублей против 10-11 тыс. рублей. А за стоимость 512 Гб TLC вы можете приобрести 1024 Гб QLC.
• Заявленный объем записываемых данных (TBW) - 100 Тб против 288 Тб.
• Скорость записи/чтения - 1000/1500 против 1625/3230 Мб/c.

С одной стороны, минусы могут перевесить плюсы от стоимости. С другой, можно учесть такие моменты: для SATA дисков (если у вас доступен лишь такой интерфейс) разницы в скорости вы не заметите и по сравнению с HDD прирост скорости будет очень значительным, а параметр TBW для QLC SSD на 1024 Гб (который в моем примере стоит столько же как TLC SSD на 512 Гб) уже 200 Тб (более объемные твердотельные накопители «живут» дольше, что связано с тем, как ведется запись на них).

Память V-NAND, 3D NAND, 3D TLC и т.п.

В описаниях SSD накопителей (особенно если речь о Samsung и Intel) в магазинах и обзорах вы можете встретить обозначения V-NAND, 3D-NAND и аналогичные для типов памяти.

Такое обозначение говорит о том, что ячейки флеш-памяти размещены на чипах в несколько слоев (в простых чипах ячейки размещены в одном слое, подробнее - на Википедии), при этом это та же память TLC или MLC, только не везде это обозначается явно: например, для SSD от Samsung вы увидите только то, что используется V-NAND память, однако информация о том, что в линейке EVO применена V-NAND TLC, а в линейке PRO - V-NAND MLC не всегда указывается. Также уже сейчас появились накопители QLC 3D NAND.

Лучше ли 3D NAND чем «плоская» (planar) память? Она дешевле в производстве и тесты говорят о том, что на сегодняшний день для памяти TLC вариант с многослойным размещением обычно более эффективен и надежен (более того, Samsung заявляет о том, что в устройствах их производства память V-NAND TLC обладает лучшими характеристиками производительности и срока службы, чем planar MLC). Однако, для памяти MLC, в том числе в рамках устройств одного производителя это может быть не так. Т.е. опять же, всё зависит от конкретного устройства, вашего бюджета и других параметров, которые следует изучить перед покупкой SSD.

Я бы рад рекомендовать Samsung 970 Pro хотя бы на 1 Тб как неплохой вариант для домашнего компьютера или ноутбука, но обычно приобретаются более дешевые диски, для которых приходится внимательно изучать весь набор характеристик и сопоставлять их с тем, что именно требуется от накопителя.

Отсюда и отсутствие четкого ответа, а какой тип памяти лучше. Конечно, ёмкий SSD с MLC 3D NAND по набору характеристик будет выигрывать, но лишь до тех пор, пока эти характеристики рассматриваются в отрыве от цены накопителя. Если же учитывать и этот параметр, то не исключаю, что для некоторых пользователей будут предпочтительнее QLC диски, ну а «золотая середина» - память TLC. И, какой бы SSD вы не выбрали, рекомендую серьезно относиться к резервному копированию важных данных.

Комментарии (99) к MLC, TLC или QLC - что лучше для SSD? (а также о V-NAND, 3D NAND и SLC)

Александр

24.09.2017 в 11:26

• 25.09.2017 в 08:20

01.10.2017 в 14:33

• 02.10.2017 в 09:18

  • 11.06.2019 в 17:49

    • 12.06.2019 в 08:08

Владимир

27.10.2017 в 00:39

26.12.2018 в 00:51

03.10.2017 в 16:17

• Владимир

  27.10.2017 в 01:05

  • 01.11.2017 в 16:06

    03.12.2017 в 17:47

    • Игорь (другой Игорь)

      10.12.2017 в 14:33

      • Александр

        02.01.2018 в 21:33

    23.05.2018 в 23:04

    27.06.2018 в 18:56

    • Александр

      21.05.2019 в 15:32

      22.05.2019 в 11:23

  04.04.2018 в 06:29

  23.05.2018 в 22:59

  • 07.07.2018 в 22:50

    • 15.09.2018 в 23:45

      Александр

      14.01.2019 в 09:59

      01.11.2019 в 08:53

  26.02.2019 в 11:18

01.11.2017 в 00:29

• 01.11.2017 в 11:48

06.01.2018 в 20:00

19.01.2018 в 12:57

• 20.01.2018 в 09:21

  • 20.01.2018 в 12:50

    • 21.01.2018 в 09:34

      • 21.01.2019 в 20:40

01.02.2018 в 17:31

• 02.03.2018 в 16:43

  • 03.06.2018 в 22:56

23.01.2018 в 20:44

• 11.05.2018 в 19:26

25.01.2018 в 12:18

• 26.01.2018 в 10:29

04.03.2018 в 19:30

• 05.03.2018 в 09:41

  • 05.03.2018 в 12:54

    • 06.03.2018 в 09:37

      • 12.03.2018 в 11:36

        13.03.2018 в 09:28

        27.09.2018 в 12:15

        27.09.2018 в 12:28

    25.11.2018 в 15:33

25.11.2018 в 15:26

02.05.2018 в 21:39

• 03.05.2018 в 09:49

  • 24.05.2018 в 08:33

    • 24.05.2018 в 09:03

      24.05.2018 в 22:01

      26.02.2019 в 13:14

23.05.2018 в 23:11

• 24.05.2018 в 09:13

  • 24.05.2018 в 22:03

06.06.2018 в 13:43

• 07.06.2018 в 11:45

21.07.2018 в 12:23

• 22.07.2018 в 08:37

Анастасия

06.08.2018 в 23:17

• 07.08.2018 в 11:31

19.08.2018 в 21:28

• 20.08.2018 в 12:16

26.08.2018 в 23:00

• 27.08.2018 в 14:51

31.08.2018 в 15:24

• 01.09.2018 в 12:28

  • 08.09.2018 в 10:43

    • 09.09.2018 в 11:23

30.11.2018 в 10:22

• 24.12.2018 в 13:54

24.12.2018 в 15:29

• 25.12.2018 в 13:35

26.02.2019 в 22:43

• 28.02.2019 в 00:05

  • 28.02.2019 в 08:36

    • 01.03.2019 в 09:57

NAND Flash-память

Что применяется сегодня

В 2012 году потребительские SSD завершили миграцию на микросхемы NAND-памяти, произведенные по техпроцессу 24 (от Toshiba) и 25 нм (от IMFT).

Большинство накопителей, которые нам довелось протестировать за год, комплектуются 25-нм памятью производства IMFT двух разновидностей: микросхемы с асинхронным интерфейсом ONFi 1.0 или синхронные с ONFi 2.X. Распространенные сегодня чипы стандарта ONFi 2.1/2.2 имеют пропускную способность в 166 или 200 Мбайт/с, в то время как пропускная способность асинхронных чипов составляет всего 50 Мбайт/с.

Несмотря на низкую производительность, чипы ONFi 1.0 все еще широко используются благодаря их дешевизне по сравнению с NAND Flash стандарта ONFi 2.X. Производители твердотельных накопителей часто сочетают такую память с контроллером SandForce SF-2281. За счет алгоритма компрессии данных на лету контроллеры SandForce снижают требования к пропускной способности массива памяти, и при записи хорошо сжимаемых данных потеря производительности невелика. При работе с плохо сжимаемыми данными, напротив, дефицит пропускной способности проявляется (о, сколько раз мы это уже повторили!) .

Третья разновидность памяти, которая сейчас встречается в потребительских SSD, — это 24-нм микросхемы с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.0 производства Toshiba, которые имеют пропускную способность 133 Мбайт/с. Наконец, есть микросхемы Samsung, также с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.1, но производятся они по техпроцессу 27 нм. Шанс обнаружить их в SSD, купленном в России, невелик в связи со скудной представленностью накопителей Samsung в нашей рознице. Разве что в ноутбуке попадется.

Вперед, к техпроцессу 19-21 нм

Между тем мы уже вплотную подошли к очередной смене техпроцесса в производстве NAND-микросхем. Впереди всех в этом направлении оказался Samsung, не только начавший массовый выпуск чипов с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0 по норме 21 нм, но и уже продающий накопители SSD 840 Pro на их основе. Какой-либо официальной информации о выносливости чипов на новом техпроцессе от Samsung нам найти не удалось, но по некоторым косвенным данным можно судить, что 21-нм чипы выдерживают до трех тысяч циклов перезаписи. Новый интерфейс увеличивает пропускную способность микросхемы до 400 Мбайт/с. Samsung SSD 840 Pro также комплектуется контроллером Samsung собственной разработки и является одним из самых быстрых потребительских SSD на сегодня. Только не спрашивайте, где купить эти приводы в России. Нам самим интересно.

Также появились первые SSD с памятью Toggle-Mode DDR 2.0 и техпроцессом 19 нм производства Toshiba — Plextor M5 Pro. О количестве циклов перезаписи, положенном для новых микросхем, Toshiba не распространяется.

Гораздо больше нам известно про новый техпроцесс и новый интерфейс памяти от IMFT. Этот производитель уже выпускает микросхемы по норме 20 нм объемом 64 Гбит на один кристалл. Интерфейс чипов обновился до уровня ONFi 2.3, что не принесло увеличения пропускной способности, но добавило поддержку новой организации накопителя под названием EZ-NAND. EZ-NAND означает возможность перенести функцию контроля четности данных (ECC) с NAND-контроллера на отдельный чип или интегрировать ее прямо в микросхемы памяти. Благодаря отделению ECC обеспечивается легкий апгрейд этой функции, который в будущем совершенно неизбежен по мере перехода на более тонкие техпроцессы и сопутствующего снижения качества сигнала. Кстати, еще раз о больном: количество допустимых циклов перезаписи для 20-нм памяти от IMFT удалось удержать на уровне 25-нм чипов: три тысячи циклов.

Архитектура EZ-NAND: функция ECC вынесена из NAND-контроллера (схема с Anandtech.com)

20-нм микросхемы ONFi объемом 64 Гбит на одно NAND-устройство сейчас проходят обкатку в составе накопителя Intel SSD 335 на базе контроллера SandForce SF-2281. Одновременно готовятся к выпуску 20-нм кристаллы объемом 128 Гбит, которые уже обладают интерфейсом ONFi 3.0 с пропускной способностью 400 Мбайт/с. Но есть веские причины, по которым нам придется еще подождать появления 128-Гбитных чипов в потребительских накопителях. Во-первых, интерфейс ONFi 3.0 не имеет обратной совместимости с ONFi 2.X (среди прочего, увеличился объем страницы с 8 до 16 Кбайт, что уже само по себе требует обновления прошивки контроллеров). Во-вторых, IMFT нужно время для того, чтобы довести количество выхода годных кристаллов до приемлемого уровня. Но в результате, помимо прироста производительности, появится возможность упаковывать в один корпус до восьми 128-Гбит NAND-устройств, актуальная для мобильных платформ.

TLC NAND: еще дешевле, еще тоньше

Итак, это почти все, что нужно знать про Flash-память на сегодня. Для полноты картины осталось рассказать только про TLC NAND — память с новым типом ячеек, представленную в дополнение к уже известным SLC и MLC. В прошедшем году Samsung выпустил первый серийный накопитель на TLC-памяти — SSD 840 без приставки Pro. Интерфейс чипов — Toggle Mode DDR 2.0, техпроцесс — 21 нм. Не вдаваясь в подробности архитектуры TLC, отметим главное — эта память позволяет сохранять в ячейке три бита информации и потому работает медленнее, чем MLC, и, самое главное, обладает меньшей выносливостью. Точных данных об этом параметре у нас нет, но, зная о том, какова разница между SLC и MLC и как выносливость менялась при смене техпроцесса, можно предположить, что ячейки TLC в памяти Samsung выдерживают в районе 1 000—1 500 циклов перезаписи. Кроме того, TLC требует более мощного механизма контроля целостности данных.

Что касается производительности TLC, то она меньше, чем у MLC, но тот же Samsung SSD 840 демонстрирует вполне пристойную для современного SSD начального уровня производительность .

Выносливость Flash-памяти разных типов и требования к ECC (схема с Anandtech.com)

Пока трудно сказать, насколько TLC NAND выгодней по себестоимости относительно MLC. Теоретически тройные ячейки в состоянии снизить цену производства на 30% по сравнению с MLC, хотя сейчас разница наверняка компенсируется высоким спросом и большим объемом поставок MLC, с одной стороны, и ограниченным выпуском TLC — с другой. И все же TLC является перспективным способом снизить цены на твердотельные накопители, не принося больших жертв в области производительности. Ну а Samsung, обладая собственным производством NAND Flash, технологией TLC и собственными контроллерами, становится большой угрозой для тех производителей SSD, которые лишь занимаются сборкой накопителей из «чужих» компонентов. К счастью последних, азиатская империя пока не повернула в этом направлении свое огненное око.

Еще раз о долговечности SSD

Тот факт, что у Flash-памяти по мере перехода на новые техпроцессы снижается допустимое количество циклов перезаписи, вызывает у пользователей неослабевающее беспокойство. Дабы проверить гипотезу о якобы имеющей место чрезвычайной ненадежности и недолговечности SSD, мы однажды вычислили теоретический срок жизни накопителя объемом 128 Гбайт с NAND-памятью на три тысячи циклов и показали, что миф о недолговечности SSD — это не более чем миф. В конце концов, любой накопитель имеет свой срок жизни, и даже лучше знать его заранее. Тем более что производители жестких дисков никакого срока жизни не сообщают. Только сказочные значения времени наработки на отказ свыше сотни лет (sic!), которые на самом деле означают не более того, что из сотни дисков за год умирает один. Ну так вот, повторно рассчитаем, сколько лет нещадной эксплуатации требуется для того, чтобы полностью исчерпать запас циклов перезаписи современной MCL-памяти:

Посчитаем, сколько лет при десктопной нагрузке потребуется накопителю объемом 128 Гбайт, чтобы истощить все свои ячейки. Возьмем объем записываемых в день данных по максимуму — 10 Гбайт, хотя мало кто реально записывает столько на десктопе, а если записывает, то это, скорее всего, закачка из Интернета видео и подобных данных, которые нет смысла держать на SSD.

Большинство контроллеров увеличит объем 10 Гбайт еще в несколько раз за счет явления под названием write amplification. Write amplification складывается из нескольких факторов. Во-первых, SSD может записывать данные в ячейки только в виде так называемых страниц, типичный размер которых — 4 Кбайт. А стираются данные так называемыми блоками, как правило, по 512 Кбайт. К тому же контроллер постоянно перетасовывает данные в памяти, выполняя очистку от мусорных записей. Поэтому и может сложиться такая ситуация, когда вместо 10 Гбайт, отправленных на SSD хост-контроллером, в NAND-микросхемы записывается 100 Гбайт.

Итак, сколько в таких условиях протянет накопитель с чипами, выдерживающими 5 тыс. циклов перезаписи? Так как контроллер следит за тем, чтобы ячейки изнашивались равномерно, все они должны подойти к концу жизни одновременно, и это случится через 17,8 года (дотошные читатели могут повторить расчет). После этого последние записанные данные останутся в сохранности в течение еще 12 месяцев.

Как видите, даже в наименее благоприятной гипотетической ситуации десктопный SSD объемом 128 Гбайт с MLC-памятью на 5 тыс. циклов в состоянии проработать срок, за который можно вырастить ребенка. Соответственно, с памятью на 3 тыс. циклов продолжительность жизни накопителя составит 10,7 года, что тоже заведомо больше срока морального устаревания устройства. 128 Гбайт — много ли это будет через десять лет?

Контроллеры SSD сегодня и завтра

В прошедшем году появилось несколько интересных продуктов на базе новых контроллеров, которые оспорили гегемонию платформы SandForce. Однако в течение года тестирования новинок мы не увидели новых рекордов в бенчмарке последовательного чтения. Похоже, что накопители уже уперлись в предел пропускной способности интерфейса SATA 6 Гбит/с, который не получится преодолеть прежде, чем состоится переход к интерфейсу SATA Express. А пока что производительность прирастает в направлении количества операций в секунду, а Intel, например, осваивает такой неочевидный ее аспект, как постоянство скорости произвольного доступа.

Большие парни взялись за SandForce

Добрая часть из представленных в рознице SSD базируется на платформе SandForce SF-2281. О свойствах этого контроллера мы писали уже множество раз. Сегодня SF-2281 в сочетании с синхронной памятью если и не удержал безоговорочного лидерства, то по-прежнему занимает первые позиции в бенчмарках, хотя проявляет известную слабость при записи плохо сжимаемых данных.

Большой неожиданностью оказался тот факт, что контроллер SandForсe SF-2281 в SSD для интерфейса SATA стала использовать Intel. Им сейчас оснащаются Intel SSD 520 , SSD 330 и SSD 335. Союз Intel и SandForce примечателен тем, что у SandForce к тому моменту сложилась сомнительная репутация по части надежности. Был и знаменитый баг в контроллере, при определенных условиях вызывающий BSOD, и более мелкие неприятности вроде того, когда очередная версия публичной прошивки SF-2281 сломала отработку команды TRIM. Похоже, маленький стартап SandForce, оглушенный внезапным успехом первой версии своей платформы, поспешил выпустить обновление без надлежащего контроля качества.

Intel SSD 520 — производительность SandForce плюс надежность Intel

Intel в процессе подготовки SSD 520 пришлось выполнить работу над ошибками своего младшего партнера. Накопители на SF-2281 от Intel обладают эксклюзивной прошивкой и, по заявлению производителя, более надежны, чем устройства с публичной версией firmware. По крайней мере знаменитого бага с BSOD они точно лишены. Увы, Intel все равно опростоволосилась с контроллером SandForce, когда оказалось, что, вопреки спецификациям, чип не выполняет шифрование по стандарту AES-256, а использует только 128-битный ключ. Пришлось организовать программу возврата для тех покупателей, которым был нужен именно AES-256.

Ныне компания SandForce куплена LSI Corporation, крупным производителем полупроводниковых устройств для систем хранения данных (например, контроллеров для жестких дисков). Вопреки имевшим место опасениям, LSI не собирается производить собственные SSD на базе чипов SandForce, и существующим партнерам компании (OCZ, Corsair и пр.) никто не перекроет кислород. Только возможностей по разработке и, главное, тестированию продуктов у команды SandForce под крылом LSI прибавится.

Пока ничего конкретно не известно как о контроллерах SandForce третьего поколения, так и о том, в какой срок появятся первые продукты на их основе. Представители компании говорят только то, что приоритетом для разработчиков сейчас является повышение производительности при записи плохо сжимаемых данных и общее увеличение количества операций в секунду при произвольном доступе, что требует как большей вычислительной мощности, так и усовершенствований в прошивке. Очевидным ограничением для резкого повышения скоростей линейного чтения/записи для SandForce сейчас является хост-интерфейс SATA 6 Гбит/с и интерфейс ONFi 2.X микросхем памяти от IMFT. И есть вероятность, что первая проблема будет разрешена путем использования PCI-E в качестве внешнего интерфейса.

Indilinx Everest 2, Barefoot 3 от OCZ

Одним из главных ньюсмейкеров в рубрике « Накопители » была и остается компания OCZ. Еще в 2011 году она приобрела разработчика NAND-контроллеров Indillinx, знаменитого в прошлом своими чипами линейки Barefoot. Мотивация OCZ понятна: SSD нынче продаются с небольшой маржой, цены падают и скоро уже будет трудно оставаться в этом бизнесе, если твой вклад в продукт ограничивается распайкой микросхем на PCB. Уверенно себя чувствуют компании, обладающие своей долей в производстве NAND-памяти, например Intel и Samsung. А для OCZ единственный способ ощутимо снизить себестоимость SSD заключается в том, чтобы соскочить с иглы SandForce и завести собственный NAND-контроллер. Другую копеечку, по-видимому, OCZ экономит, самостоятельно упаковывая NAND-устройства в корпуса, что заметно по ее логотипу, обильно покрывающему внутренности тестируемых SSD.

К началу 2012 года OCZ уже выпускала две линейки относительно недорогих накопителей на базе платформы Indilinx Everest — Octane и Petrol. Затем была представлена флагманская модель на базе Everest 2 — Vertex 4 и ее удешевленный вариант — Agility 4 .

OCZ Vertex 4 на платформе Indilinx Everest 2

Вопреки ожиданиям, Everest как в первой, так и во второй версии платформы не является полностью разработкой OCZ. Сам процессор произведен Marvell. Вероятно, это модель 88SS9174 или более свежая 88SS9187. OCZ сделала только прошивку. И вот с прошивкой Vertex 4 как раз таки была связана определенная интрига…

Vertex 4 продемонстрировал весьма недурственную производительность, но на позицию однозначного преемника или «убийцы» Vertex 3 новинка не тянула. Скорее можно было сказать, что Vertex 4 представлял собой альтернативный вариант с другими акцентами в его, так сказать, профиле производительности. Но вот выходят прошивки версии 1.4 и 1.5, последовательно создающие радикальный прирост скорости, особенно в части последовательной записи. Vertex 3 и другие накопители на SandForce SF-2281 с синхронными микросхемами все еще имеют определенные преимущества перед Vertex 4, и все же по совокупности достоинств и недостатков его уже можно считать шагом вперед по сравнению с бывшим флагманом.

Особенно хороша модель объемом 128 Гбайт, которая благодаря новой прошивке может успешно соревноваться с другими SSD на платформе Marvell (вот как много зависит от firmware!) вдвое большего объема (а разница между моделями на 128 и 256 Гбайт у SSD всегда существенная).

Agility 4 отличается от Vertex 4 типом используемой памяти: асинхронные 25-нм микросхемы IMFT вместо синхронных. В случае с Agility 3 и Vertex 3 такая замена прошла относительно безболезненно для производительности, благодаря компрессии данных, и позволила несколько сэкономить на стоимости устройства. А вот в Agility 4 нет спасительной компрессии, поэтому он довольно сильно просел в бенчмарках, да и цена на него установлена весьма неубедительная при наличии мощной конкуренции со стороны тех же Vertex 3 и Agility 3.

Сейчас, однако же, появился продукт на чипе Barefoot 3, первом контроллере OCZ, сделанном от начала до конца in house, — Vector. « В этот раз никакого кремния от Marvell, все сами, сами » - как бы говорят нам ребята из OCZ. Он уже попал в цепкие руки вашего покорного слуги и в ближайшее время будет протестирован. Пока что, глядя на спецификации устройства и обзоры наших западных коллег, можно сказать, что Vector получился даже быстрее, чем Vertex 4, и претендует на статус быстрейшего потребительского SSD на сегодняшний день.

Marvell 88SS9174-BLD2 по-прежнему в ходу, первые продукты на Marvell 88SS9187

Marvell представляет вторую, помимо SandForce, распространенную сегодня платформу для SSD. Среди SSD на Marvell в прошедшем году мы тестировали Crucial m4 (в составе группового теста SSD объемом 120-128 Гбайт), Plextor M3 и M3 Pro .

Контроллер Marvell 88SS9174 не является чем-то новым. Его первая версия, 88SS9174-BJP2, появилась еще в 2010 году. К настоящему моменту чип обновился до третьей версии, 88SS9174-BLD2, и в накопителях сочетается с современной памятью: 25-нм IMFT или 24-нм Toshiba Toggle-Mode DDR.

Конкретные модели на платформе Marvell могут сильно отличаться друг от друга по производительности из-за особенностей прошивки. Этот факт, с одной стороны, отпугивает от Marvell партнеров, не обладающих достаточным R&D-ресурсом, а с другой - обеспечивает большие возможности для тех, у кого он есть. Plextor как раз принадлежит к последней категории. Честно говоря, мало кто ожидал, что компания, известная разве что старожилам как производитель оптических приводов, внезапно войдет в авангард производителей SSD. Прошлогодние новинки, Plextor M3 и M3 Pro, протестированные нами, показали выдающуюся производительность среди устройств с чипами Marvell и сравнимы с лучшими современными SSD на других контроллерах.

Plextor M3 Pro — быстрейшие SSD на платформе Marvell 88SS9174-BLD2

Plextor M5 Pro является первым накопителем на основе чипа Marvell 88SS9187 и одновременно — первым SSD с 19-нм памятью Toshiba Toggle-Mode DDR 2.0. Мы уже держали его в руках, но отложили выход статьи в связи с тем, что Plextor проделала с ним то же, что OCZ — с Vertex 4, выпустив обновление прошивки, которое, среди прочих изменений в производительности, увеличивает скорость произвольного чтения до 100 тыс. операций в секунду. Обещаем организовать обзор, как только к нам прибудет обновленный семпл.

Неожиданные новинки на LAMD LM87800

Corsair стала использовать в потребительских SSD контроллер LAMD LM87800 от прежде неизвестной широкой публике компании LAMD (полное название — Link A Media Devices, входит в состав SK Hynix ), которая ранее производила контроллеры только для корпоративных накопителей.

Собственно LM87800 — восьмиканальный контроллер с поддержкой с интерфейсов ONFi 2.X и Toggle Mode DDR. Два накопителя на платформе LAMD, выпущенные Corsair, — Neutron и Neutron GTX — как раз комплектуются синхронными 25-нм микросхемами Micron и 24-нм чипами Toshiba Toggle-Mode DDR соответственно. Среди всех протестированных нами накопителей Corsair Neutron GTX занял лидирующие позиции в тестах по всем основным аспектам производительности. Ничего быстрее для интерфейса SATA нам пока что тестировать не доводилось. Corsair Neutron без приставки GTX, согласно спецификациям, должен быть заметно медленнее.

Новый контроллер LAMD LM87800 в составе Corsair Neutron GTX

Intel. Возвращение к собственной платформе

В последние годы Intel, некогда бывшая локомотивом развития SSD, казалось бы, забросила собственную платформу и переключилась на NAND-контролеры от сторонних производителей. Сначала Intel SSD 510 на платформе Marvell, затем ряд устройств на чипе SandForce. И вот, наконец, корпоративный накопитель с третьей версией собственного кремния Intel — SSD DC S3700.

Контроллер Intel третьего поколения в SSD DC S3700 (фото Anandtech.com)

Новый контроллер наконец-то поддерживает интерфейс SATA 6 Гбит/с, обладает восьмиканальной архитектурой и обеспечивает шифрование по стандарту AES-256. По производительности SSD DC S3700 в целом уступает накопителям на платформе SandForce, если не брать в расчет зависимость последнего от компрессии данных. Сила SSD DC S3700 в том, что накопитель обеспечивает постоянное число операций в секунду при произвольной записи даже при длительной нагрузке такого рода, что является проблемой для многих других архитектур. Неудивительно, что Intel выпустила именно корпоративный SSD на этом чипе: расстановка акцентов неактуальна для десктопа.