TLC 및 MLC 메모리가 장착 된 SSD 디스크

2004 년과 2005 년 사이에 큰 플래시 메모리 붐이 발생했는데, 이 두 가지 요소의 조합으로 인해 메가 바이트 당 가격이 급격히 떨어졌습니다. 스마트 폰과 SSD 디스크가 감소하기 시작했지만 시간이 지남에 따라 가격이 더 매력적이었습니다. 최근에는 작업 때문이 아니고 가격이 다시 인상됩니다. TLC와 MLC 메모리의 차이점을 알고 싶습니까? 우리는 당신이 알아야 할 모든 것을 설명합니다!

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TLC 및 MLC 메모리를 갖춘 SSD 드라이브

첫 번째는 제조업체 간의 생산 및 경쟁의 잔인한 증가로 가격이 하락했습니다. 삼성과 도시바 같은 거대 기업 외에도 인텔과 AMD조차 플래시 메모리 제조에 많은 돈을 투자했다.

두 번째는 MLC (Multi-Level Cell) 기술의 도입으로, 각 셀은 하나가 아닌 두 비트를 저장했습니다. 이것은 중간 전압을 사용했기 때문에 가능했습니다. MLC 기술 은 여러 제조업체에 의해 거의 동시에 구현되어 메가 바이트 당 비용을 절반으로 줄 였지만 대신 성능이 떨어지고 더 빠르게 저하되는 플래시 메모리 칩을 만들었습니다..

오늘날 MLC 칩 은 대다수의 USB 스틱, 메모리 카드 및 SSD에 사용되는 칩 입니다. 셀당 1 비트를 저장하는 기존 칩은 "SLC"(Single-Level Cell)로 불리며 고성능 솔리드 스테이트 드라이브 시장 (특히 서버 시장). 훨씬 비싸지 만 더 나은 성능과 내구성을 제공 합니다.

반면에, 우리는 TLC 칩이 장착 된 유닛을 가지고 있는데, 이는 MLC와 같이 2 개가 아닌 셀당 3 비트를 저장하므로 기가 바이트 당 제조 비용을 33 % 이상 절감합니다. 반면에 더 많은 중간 전압을 사용하면 칩이 MLC보다 빠르게 저하됩니다.

MLC와 TLC의 차이점

실제로 MLC의 셀과 TLC 칩의 물리적 차이는 없습니다. 두 경우 모두 생산 기술은 거의 동일 하지만 차이점이 있지만 칩 프로그래밍 방식도 다릅니다. MLC 및 TLC 칩을 SLC보다 저렴하게 만드는 것은 간단한 산술 문제입니다. 16 기가 바이트 NAND 칩은 16 기가 바이트 SLC 칩, 32 기가 바이트 MLC 칩 또는 TLC 칩을 생성 할 수 있습니다. 48 기가 바이트

칩의 총 비용이 24 달러라고 가정하면 기가 바이트 당 MLC는 0.75 달러, FTA는 0.50 달러에 불과합니다. 대용량 SSD 를 저렴한 가격에 판매하는 데 관심이있는 제조업체라면 두 옵션 중 어느 것이 더 매력적 일지 분명합니다.

가장 큰 문제는 내구성뿐만 아니라 칩 자체 의 성능 이기도하므로 더 많은 비트를 사용할수록 줄어 듭니다. MLC 칩에서 50 µs의 읽기 작업은 TLC 칩에서 100 µs 이상이 필요합니다.

동시에 MLC 칩에서 900 µs 이상이 걸리는 쓰기 작업 은 TLC에서 2000 µs 이상이 걸리므로 드라이브의 읽기 및 쓰기 속도에 비례하여 떨어집니다.

SSD의 NAND 메모리 유형을 권장합니다: SLC, MLC, TLC 및 QLC

그러나 가장 큰 문제는 내구성 입니다. MLC 칩의 수명은 50nm에서 10, 000 사이클에 불과한 반면 TLC 칩의 수명 은 50nm에서 2, 500 회 작동입니다.

드라이브의 수명을 연장하기 위해 현재 드라이버가 사용하는 섹터 및 기타 기술을 사용하더라도 25nm TLC 칩을 기반으로하는 128GB SSD는 수명 기간 동안 96TB의 기록 만 수행합니다. 많이 사용합니다. 비교를 위해 34nm MLC 칩 기반의 128GB 디스크는 디스크에 640TB를 전달합니다.

MLC 디스크는 상대적으로 수명이 짧지 만 다른 영역에서 플래시 메모리가 제공하는 큰 장점을 고려한다면 여전히 수용 가능합니다. 그러나 TLC 드라이브는 사용 이 제한 되어 있으며 여러 사용 상황에서 몇 년 후에 고갈 될 수 있습니다 . 나쁘지 않아요 알 겠지요? 그러나 품질이 떨어집니다.

TLC 메모리가 장착 된 SSD는 일반 사용자에게 적합합니다. 그러나 MLC는 더 높은 품질을 가지며 제조업체의 최고 범위에 있습니다.

많은 제조업체들이 더 나은 드라이버 와 더 높은 비율의 SSD를 사용하여 플래시 메모리 성능과 안정성의 저하를 보상 할 수 있었지만 제조업체가 더 나쁜 플래시 메모리 칩을 생산한다는 주요 질문을 부정하지는 않습니다. 새로운 세대마다 비용과 관련해서 만 발전합니다.

다단계 셀 (MLC)

MLC는 오늘날 대부분의 솔리드 스테이트 드라이브에서 사용하는 표준입니다. 약어는 Multi-Level Cell 의 약자이며 셀당 2 비트의 데이터 를 저장할 수있는 NAND 플래시 메모리를 설명하는 데 사용됩니다.

TLC 는이 기술의 발전으로 셀당 3 비트의 데이터 를 저장할 수있는 반면 SLC (단일 레벨 셀)는 각 셀에 대해 1 비트의 데이터 만 저장합니다. 각 장단점은 다음과 같습니다.

MLC 유형은 요즘 꽤 일반적이며, SLC에서와 같이 메모리 셀을 1 비트 대신 2 비트 (이론적으로 더 많이 저장할 수 있음)를 만들기 위해 차별화 된 전압 을 사용하는 프로세스로 구성됩니다.

MLC 기술 덕분에 플래시 저장 장치의 비용이 줄어들면서 USB 스틱 및 스마트 폰과 같은 제품의 가격이 더 저렴한 제품을 제공 할 수있게되었습니다.

트리플 레벨 셀 (TLC)

이름 자체는이를 나타냅니다. TLC 유형은 셀당 3 비트를 저장하므로 장치에 저장할 수있는 데이터 의 양이 상당히 증가합니다. 그것은 우리가 시장에서 가지고있는 가장 최근의 표준입니다.

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그러나 성능은 MLC 기술에 비해 낮습니다. 결국 우리는 3 비트로 8 개의 가능한 값을 얻습니다. 그래서 더 다양한 전압이 있습니다: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 111.

TLC 메모리는 일반적으로 MLC 칩보다 느리기 때문에 SLC 기술보다 성능이 떨어지기 때문에 여기서 주요 이점은 저장 공간의 증가입니다.

그럼에도 불구하고 TLC 및 MLC 메모리는 하드 드라이브보다 빠르기 때문에 대부분의 응용 프로그램에서 사용할 수 있습니다. 많은 상황에서 빠른 SSD를 보완하지는 않지만 용량을 제공하지는 않습니다. 충분한 저장 공간.

장점과 단점은 무엇입니까?

TLC 기술이 적용된 솔리드 스테이트 드라이브의 가장 큰 장점은 최저 가격입니다. 이는 기술이 적용된 드라이브가 밀도가 높기 때문에 동일한 공간에 더 많은 데이터를 저장하기 때문입니다. 즉, 비용 효율성이 높아집니다. 그러나 이것은 인생의 모든 것과 마찬가지로 가격이 듭니다.

TLC 기술이 적용된 솔리드 스테이트 드라이브 는 MLC 모델만큼 빠르거나 내구성이 떨어 집니다. 따라서 전문가 용으로 표시되지 않았습니다.

실제로 TLC 솔리드 스테이트 드라이브는 가정 사용자에게 더 적합합니다. 이러한 유형의 사용자의 경우 최소한 대부분의 경우 눈에 띄는 성능 차이가 없습니다.

데이터 저장 기능을 잃지 않고 몇 번의 기록주기를 지원합니까?

셀이 지원하는 쓰기주기 수가 유효 수명에 영향을 준다는 것은 분명합니다. 그러나 다행히도 이것이 유일한 요소는 아닙니다. 셀에 포함 된 값이 수정되는 빈도 (읽기 빈도는 유효 수명에 영향을 미치지 않음)와 대용량 저장 장치 용량 (우리의 경우), SSD 또는 솔리드 스테이트 장치에서 설치)

기록 작업 빈도의 중요성은 분명합니다. 셀에서 쓰기 작업 빈도는 적은 단위의 쓰기주기를 지원하거나 정적 데이터를 저장하는 빈도가 적습니다. 따라서이 셀은 값이 자주 변경되고 항상 다시 써야하는 동적 데이터를 저장하는 데 사용되는 드라이브에 설치된 다른 셀보다 훨씬 오래 지속됩니다.

SSD에 데이터가 저장되는 메모리 뱅크만큼 중요한 것은 SSD 디스크와 컴퓨터 간의 인터페이스 역할을하는 컨트롤러 내에 포함 된 컨트롤러 입니다. 데이터를 저장할 셀 을 결정하는 컨트롤러입니다.

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SSD가 확산되고있는 지난 몇 년간 이러한 셀이 완벽하게 될지를 결정하는 알고리즘. 최신 컨트롤러 는 SSD에서 사용 가능한 셀의 읽기 작업을 가능한 한 균질하게 분배하여 일부 셀이 다른 셀보다 훨씬 많은 쓰기 작업을 수신하지 못하게합니다.

SSD를 사용하는 초기에는 드라이브 용량이 상대적으로 작았습니다. 현재 1TB 드라이브를 쉽게 구입할 수 있습니다. 기록 동작이 분배 될 수있는 셀의 총 수가 크게 증가하면, 각 셀의 덮어 쓰기 빈도는이 증가에 비례하여 감소된다.

따라서 수명과 관련 하여 SSD 용량의 중요성. 그러나 여전히 MLC 기반 장치는 SLC 기반 장치보다 수명이 훨씬 짧습니다.

또 다른 중요한 차이점은 쓰기 작업 이 수행되는 속도입니다. 이번에는 읽기 작업이 방해를받지 않습니다. 결국, 전압을 측정하기 위해서는 전위차가있는 지점에 센서를 적용하는 것으로 충분합니다. 그러나 글을 쓰는 경우에는 상황이 다릅니다.

알 수있는 바와 같이, 이러한 유형의 메모리 셀은 8 개의 상이한 값 (000 ₂ = 010 내지 1112 = 710)을 저장할 수있다. 간단한 관찰은 가능한 값의 수가 증가 할 때 값을 "쓰기"(전압 레벨 조정)가 훨씬 더 복잡하고 느리다는 것을 보여주기에 충분합니다. 그리고 전압 범위를 늘리면 에너지 소비가 증가합니다.

온도 문제

최근까지 메모리 모듈은 열을 발산 했지만 결코 걱정하지 않았습니다. 그러나 멀티 레벨 플래시 메모리의 경우에는 다릅니다.

결국, 그들은 고주파에서 작동하고 비교적 높은 전압을 사용하는데, 이는 방열에있어 두 가지 중요한 요소이며, 따라서 칩 온도가 상승 합니다.

이는 저장된 값을 식별하는 내부 전압의 임계 값 수가 더 큰 MLC 메모리와 관련하여 특히 섬세합니다.

온도가 너무 높으면 이러한 임계 값을 방해하여 저장된 값을 수정하고 메모리의 안정성을 완전히 손상시킬 수 있기 때문입니다.

삼성은 256GB RDIMM 메모리를 보여줍니다

결과적으로이 유형의 메모리의베이스를 매우 높은 작동 온도 로 유지하는 것은 바람직하지 않습니다. 이러한 이유로 일부 장치 (예: 일부 삼성 SSD)에는 온도 가 높은 경우에 쓰기 속도를 늦추는 온도 센서 가 있습니다 (항상 판독 값은 열 손실에 거의 영향을 미치지 않음). 섭씨 70도이며 뱅크가이 한계 값 이하로 냉각 될 때만 정상 작동으로 돌아갑니다.

단일 레벨 메모리 (SLC)는 고온에 훨씬 더 관대 합니다. 이는 두 상태 중 하나만 취할 수 있기 때문에 공차가 온도 임계 값을 약간 변경하는 온도보다 훨씬 크기 때문에 저장된 값이 변경되지 않습니다.

따라서 더 비싸지 만 더 높은 온도를 견딜 수있는 단일 셀 SSD는 "산업"으로 분류되는 반면 낮은 온도 범위에서 작동해야하는 MLC는 "상업적"으로 분류됩니다.

권장 SSD

Corsair Force MP500-솔리드 스테이트 드라이브, 120GB SSD, M.2 PCIe Gen. 3 x4 NVMe-SSD, 최대 2, 300MB / s의 읽기 속도 CORSAIR NVMe M.2 SSD 드라이브는 한 가지 형식으로 성능 수준을 향상시킵니다. 컴팩트 해적 포스 시리즈 LE-480GB 솔리드 스테이트 드라이브 (SATA 3, 6GB / s, TLC NAND) (CSSD-F480GBLEB) 쓰기 속도는 530MB / s이고 읽기 속도는 560MB / s입니다. 480 스토리지 용량 및 6Gbit / s GB Corsair Neutron Xti 데이터 전송 속도-240GB 솔리드 하드 드라이브 (직렬 ATA III, MLC, 0-70C, 2.5 ", -40-85C), 컬러 블랙 y 빨간색의 안정적인 성능과 매우 높은 전송 속도 Samsung 850 EVO-솔리드 하드 드라이브 (250GB, Serial ATA III, 540MB / s, 2.5 "), 검은 색 250GB SSD 저장 용량; 최대 540MB / s의 순차 읽기 속도 및 최대 520MB / s의 쓰기 속도 63.26 EUR Samsung 960 EVO NVMe M.2-500GB 솔리드 하드 드라이브 (Samsung V-NAND, PCI Express 3.0 x4, NVMe, AES 256 비트, 0-70C) 500GB SSD 저장 용량; 삼성 V-NAND 메모리, NVMe 인터페이스 및 Polaris 컨트롤러 183.86 EUR

결론

MLC는 오류 마진이 작은 8 개보다 4 가지 가능한 전압 상태를 쉽게 구분할 수 있기 때문에 TLC보다 수명이 길다. 그렇기 때문에 TLC SSD가 더 저렴 하고 중소형 SSD에서 찾을 수 있습니다.

우리는 이제 MLC 메모리 기반 SSD가 TLC보다 비싸고, 더 낮은 데이터 밀도를 견딜 수 있고, 더 빠르며, 더 긴 수명으로 더 높은 온도를 견딜 수 있고 더 적은 전력을 소비한다는 것을 알고 있습니다. 당신은 모든 것을 어떻게 생각하십니까? 당신은 기사를 읽은 후 이미 우리에게 당신의 인상을 말하십시오!