С какой памятью лучше SSD — MLC или TLC. Тип памяти TLC и MLC: что лучше для ноутбука или ПК

14.09.2019

Бывают, а теперь давайте заглянем внутрь и посмотрим, из каких частей он состоит, что влияет на емкость диска, его скоростные показатели, долговечность. Ведь от этого, в конечном итоге, зависит цена, которая активно участвует в принятии решения, какой SSD-диск купить, для каких целей использовать, придется ли идти на какие-то компромиссы, выяснять, что лучше – MLC или TLC? Или потратиться и найти SLC?

Составные части SSD-диска

Что это за «TLC» да «MLC»? Что это вообще такое? Вот сейчас и будем разбираться, ибо именно от этой аббревиатуры следует отталкиваться при выборе накопителя. Только, раз уж решили заглянуть во внутренности, кратко опишем, из чего же состоит SSD-диск:

  • Контроллер. Этакий микрокомпьютер со своей программой, управляющий обменом данных между накопителем и компьютером. Выполняет и еще массу дел по обслуживанию SSD-диска.
  • Буферная память (DDR). Небольшой объем неэнергонезависимой памяти, используемой для кэширования операций записи/чтения.
  • Флэш-память (NAND). Микросхемы энергонезависимой памяти, в которых хранится записанная на диск информация.

Все эти части важны и выполняют свою роль для достижения надежности хранения и достижения максимальной производительности накопителя. О первых двух поговорим как-нибудь в следующий раз, а сегодня остановимся на типах NAND-памяти, применяемой в современных SSD-дисках.

Типы используемой памяти

Не будем сильно вдаваться в технические подробности того, каким образом хранится информация в микросхемах памяти и почему она не пропадает при отключении диска. Скажем только, вся информация хранится в ячейках памяти, в роли которых выступают транзисторы с плавающим затвором. Именно уровень заряда, хранящегося на этом затворе, и определяет значение бита (или нескольких) информации.

Причем один транзистор используется для хранения не только одного бита, но и двух или трех. Обусловлено это стремлением увеличить емкость NAND-памяти и снизить ее стоимость в пересчете на единицу хранимых данных. За все время развития SSD разработано несколько типов памяти.

SLC

Первые появившиеся твердотельные накопители использовали именно такой типа памяти, расшифровываемый как Single-Level Cell (одноуровневая ячейка). В каждой ячейке хранился только один бит данных. Существует пороговое значение напряжения, определяющее, что хранится в ячейке. Если считываемое напряжение выше порогового, то там хранится логическая «1», если ниже – то логический «0».

Всем хороша эта технология: и скорость записи/чтения высокая, и ячейки памяти долговечные, допускающие многократную перезапись. Количество операций программирования (записи) или удаления данных называется P/E-циклы (program/erase cycles). Для SLC-памяти количество этих циклов составляет порядка 100000, что наделяет SSD-накопители с такими микросхемами NAND-памяти завидной живучестью.

К сожалению, диски этого класса дороги, да и большими емкостями похвастать не могут. Потому и нашли свое применение в основном в качестве накопителей в серверах, в датацентрах и т. п.

MLC

Увеличить емкость микросхем памяти удалось, разработав технологию Multi-Level Cell (многоуровневая ячейка). В данном случае цель состояла в том, что хранить в одной ячейке не один, а два бита информации. Для этого пришлось ввести 4 пороговых напряжения, каждое значение которых соответствовало определенной комбинации битов.

Удалось снизить стоимость накопителей, увеличив при этом плотность записи. Это были плюсы, но появились и минусы. Несколько пороговых уровней напряжения, используемых для кодирования информации, стали чувствительными к качеству микросхем, к деградации их свойств. Количество P/E-циклов сократилось до, примерно, 10000. Есть разновидность E-MLC, используемая для накопителей, ориентированных для серверного использования. У них параметр P/E составляет примерно 30000.

При этом увеличилось время чтения из ячейки, записи в нее и стирания. Зато это позволило сократить себестоимость и, соответственно, снизить конечную стоимость таких дисков, способствовав их широкому распространению.

TLC

Разработка новых способов уплотнения информации, хранящейся в ячейке памяти, а заодно и стремление еще больше снизить стоимость SSD-дисков, привели к появлению технологии Triple-Level Cell (трехуровневая ячейка), позволяющей в одной ячейке хранить уже 3 бита. Плотность возросла, но возросли и затраты времени на запись, стирание и чтение. Одновременно параметр P/E еще больше уменьшился, и стал составлять 1000-3000.

Это обусловлено тем, что пришлось вводить уже 8 пороговых уровней напряжений, значения которых указывают, какая комбинация битов хранится в ячейке. Надежность хранения данных стала сильнее зависеть от качества микросхем, скорости ухудшения их свойств, изменению уровня напряжения в затворе вследствие физических процессов в кристаллической решетке, к тому же, для верного считывания информации из ячеек, пришлось с очень большой точностью определять уровень напряжения в транзисторе.

Все это отрицательно сказалось на долговечности, скорости обмена данными, зато позволило существенно удешевить конечную продукцию. Такая память стала применяться в бюджетных моделях SSD-дисков.

Тем не менее, слухи о ненадежности SSD-дисков с такой памятью существенно преувеличены. Среди характеристик моделей SSD-дисков можно найти такой параметр, как TBW (Total Bytes Written, т. е. гарантированное количество данных, которые можно записать на диск), обычно измеряемый в ТБ (терабайтах). Например, мной на момент написания статьи диск Plextor S2C PX-128s2c объемом 128 ГБ имеет значение TBW, равное 75 ТБ. На данный момент без каких-либо ошибок на диск записано уже более 235 ТБ, и никаких признаков неполадок нет.

Как бы ни критиковали, как бы пренебрежительно ни относились к TLC памяти, а развивается она активно, многие производители выпускают модели на этом виде NAND-памяти. Судя по всему, именно за этой технологией будущее, по крайней мере, это касается устройств для массового рынка.

Правда, не совсем в своем изначальном варианте. Идущая на смену технология 3D TLC NAND, основываясь на применении трехбитных ячеек, предлагает весьма интересный вариант с исправлением многих недостатков, но все это достойно того, чтобы посвятить 3D-NAND отдельный материал.

Заключение. Что предпочесть, MLC или TLC

Главные аргументы против SSD-дисков на TLC памяти – это невысокая скорость выполнения операций чтения/записи и недолговечность. Давайте уточним, насколько это верно.

Если сравнивать скорость с таковой у аналогов на MLC, а уж тем более на SLC – то да, она ниже. Недаром TLC-диски – это бюджетный класс, правда, лучшие представители близко подбираются к моделям на MLC-чипах. С другой стороны, даже недорогие варианты SSD в разы быстрее обычных жестких дисков, и даже после того, как вы начнете пользоваться твердотельными накопителями, возвращаться обратно на обычный винчестер вам не захочется. Это касается, в первую очередь, системного диска, использование его для загрузки «тяжелых» программ или игр.

Что касается надежности… Да, может показаться, что 75 ТБ, или 150 ТБ немного. А так ли это? Я пишу этот текст на ноутбуке, в котором вот уже более полугода в качестве системного диска трудится Plextor PX-256M6MV форм-фактора mSATA. За все время я записал на него чуть больше 1.6 ТБ, при том, что компьютер используется каждый день. Как скоро я исчерпаю гарантированные 150 ТБ, и почему при этом он обязательно должен будет отказать?

Конечно, использовать такие диски в датацентре или рабочем сервере, может, и неважная идея, но вот для домашнего или офисного использования, особенно если не гонитесь за рекордами скорости – это более чем достойный вариант, при том, что и стоимость диска вполне приемлемая. Другое дело – долговечность хранения информации. Использование диска для того, чтобы записать на него что-то важное и положить его на полочку может стать причиной разочарования, если спустя полгода-год-два окажется, что данные повреждены или отсутствуют. Диск вдруг стал пустым, хотя на нем было что-то записано. В этом отношении традиционные винчестеры надежнее.

Связка SSD в качестве системного диска и традиционный «хард» для всякой всячины – оптимальная, на сегодняшний день, связка, сочетание скорости загрузки всего нужного и емкости для всего остального, нужного, но не требовательного к быстроте загрузки.

При выборе внешней памяти для домашнего компьютера, пользователи нередко задумываются, что лучше - MLC или TLC , параметры, указанные в характеристиках накопителя.

Внешние диски SSD стали привычным дополнением почти к любому компьютеру, так как удобны в использовании, легко подключаются к USB-входам, хранят огромное количество информации и компактны по размерам. Редко кто из пользователей для расширения объемов памяти покупает дополнительный магнитный диск, так как он гораздо дороже внешнего, да и подключать его замучаешься.

Поэтому более частой проблемой становится выбор среди предлагаемых на рынке SSD-дисков. В этом случае и обращают внимание на параметры MLC и TLC, которые существенно влияют на цену.

Нужно отметить, что иногда можно встретить еще один параметр - SLC. Диски, у которых в технических характеристиках указан такой параметр, стоят заметно дороже и встречаются реже, так как обычно пользователи ищут объемные накопители по невысокой цене. Итак, таинственные обозначения параметров обозначают всего лишь количество битов, хранящихся в одной ячейке памяти накопителя:

  • SLC - Single Levell Cell - 1 бит информации в ячейке;
  • MLC - Multi Level Cell - 2 бита в ячейке;
  • TLC - Triple Level Cell - 3 бита.

Понятно, что плотность информации в дисках TLC выше, чем в MLC или SLC, поэтому среди наиболее объемных накопителей такой параметр встречается чаще. Почему же среди дисков с одинаковой памятью TLC стоят дешевле, чем MLC? Дело в том, что плотность записи - не самый главный параметр качества диска. Важными также являются скорость записи и стирания информации и число циклов записи.

У дисков с технологией MLC время стирания примерно на 50% меньше, чем у TLC, а число циклов перезаписи в три раза больше. Еще лучше параметры у дисков со старой технологией SLC. У них время стирания в 3 раза меньше, чем у TLC, а число циклов в 100 раз больше. Однако стоимость изготовления 1 Гб памяти по технологии TLC гораздо ниже, чем по технологиям MLC и SLC.

Поэтому, прежде чем решать, что лучше, TLC или MLC, следует понять для себя, для чего покупается внешняя память.

Если на диске будет храниться важная информация, которая к тому же часто перезаписывается, то лучше выбрать более дорогие диски MLC. Если же просто нужен большой объем внешней памяти, скажем, для архива музыки или фильмов, то можно купить более объемный и дешевый диск TLC, который будет служить 5-6 лет при довольно частой перезаписи.

Число циклов перезаписи у дисков TLC составляет, в среднем, около 1000. Для MLC эта цифра достигает 3000, так что его надежность при частом использовании выше. Для наиболее важных задач и информации обычно используют традиционные магнитные жесткие диски HDD, которые даже выходят из строя постепенно, а не внезапно. Именно поэтому диски HDD используют в качестве системных. Но и стоимость их достаточно высока.

Ниже приведена таблица популярных моделей дисков TLC и MLC со сравнительными характеристиками и ценами:

Марка накопителя

Объем, Гб

Тип памяти

Скорость чтения

Цена, руб

KINGSTON SMS200S3

77000

1 890

A-DATA 550 ASP550SS3-120GM

60000

2 990

CORSAIR Force LE CSSD-F480GBLEB

83000

8 890

Transcend 500 SATA SLC

85000

40 701

Объемная память 3D NAND MLC и TLC

Новые технологии позволяют увеличить плотность ячеек памяти в одном кристалле и сделать SSD накопители более емкими. Примером таких новинок может служить технология 3D NAND, которая уже внедрена некоторыми производителями.

Хотя первые объемные микросхемы были типа TLC, в настоящее время производится выпуск . Объемное расположение ячеек позволяет увеличить быстродействие, но необходимо понимать, что и в 3D NAND в одной ячейке MLC все равно хранится только 2 бита информации, то есть, в этом отношении она не отличается от прежней структуры.

Главное преимущество новых 3D NAND накопителей - более высокая плотность ячеек, а значит, и более компактные размеры. Во многих ситуациях это преимущество является ключевым, даже если надежность и число циклов перезаписи меньше, чем у накопителей SLC.

Стоимость трехмерных SSD накопителей пока несколько выше, чем двумерных при сравнимых емкостях:

Марка накопителя Объем, Гб Тип памяти Скорость записи, МБ/сек Цена, руб
Samsung 850 PRO 256 MLC 3D NAND 520 8 499
Samsung 850 EVO 250 TLC 3D NAND 520 6 499
Goodram CL100 240 TLC 400 5 490
SiliconPower Slim S60 240 MLC 300 5790

Это связано с ограниченным числом производителей, способных использовать NAND технологию. Однако, со временем, цена объемных SSD вряд ли будет сильно отличаться, поскольку такое производство позволяет значительно экономить исходные материалы, хотя и требует значительных первоначальных затрат.

Производительность и срок службы SSD в первую очередь зависят от флэш-памяти NAND и контроллера с прошивкой. Они являются основными составляющими цены накопителя, и при покупке логично обращать внимание именно на эти компоненты. Сегодня мы поговорим о NAND.

Тонкости технологического процесса производства флэш-памяти вы при желании найдете на сайтах, специализирующихся на обзорах SSD. Моя же статья ориентирована на более широкий круг читателей и преследует две цели:

1. Приоткрыть завесу над невнятными спецификациями, опубликованными на сайтах производителей SSD и магазинов.
2. Снять вопросы, которые могут у вас возникнуть при изучении технических характеристик памяти разных накопителей и чтения обзоров, написанных для «железных» гиков.

Что указывают в характеристиках SSD

Технические характеристики NAND, публикуемые на официальных сайтах производителей и в сетевых магазинах, далеко не всегда содержат подробную информацию. Более того, терминология сильно варьируется, и я подобрал для вас данные о пяти различных накопителях.

Вам что-нибудь говорит эта картинка?
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand01.png
Ок, допустим, Яндекс.Маркет - не самый надежный источник информации. Обратимся к сайтам производителей - так легче стало?
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand02.png
Может быть, так будет понятнее?
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand03.png
А если так?
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand04.png
Или все-таки лучше так? :)
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand05.png

Производители памяти NAND

Производителей флэш-памяти намного меньше, чем компаний, продающих SSD под своими брендами. В большинстве накопителей сейчас установлена память от:

Intel/Micron
- Hynix
- Samsung
- Toshiba/SanDisk

Intel и Micron не случайно делят одно место в списке. Они производят NAND по одинаковым технологиям в рамках совместного предприятия IMFT .
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand06.png

На ведущем заводе в американском штате Юта одна и та же память выпускается под марками этих двух компаний почти в равных пропорциях. С конвейера завода в Сингапуре, который сейчас контролирует Micron, память может сходить также и под маркой ее дочерней компании SpecTek.


Все производители SSD покупают NAND у вышеперечисленных компаний, поэтому в разных накопителях может стоять фактически одинаковая память, даже если ее марка отличается.
__________________________________

Казалось бы, при таком раскладе с памятью все должно быть просто. Однако существует несколько типов NAND, которые в свою очередь подразделяются по разным параметрам, внося путаницу.

Типы памяти NAND: SLC, MLC и TLC

Это три разных типа NAND, главным технологическим отличием между которыми является количество битов, хранящихся в ячейке памяти.

SLC является самой старой из трех технологий, и вы вряд ли найдете современный SSD с такой NAND. На борту большинства накопителей сейчас MLC, а TLC – это новое слово на рынке памяти для твердотельных накопителей.
http://www.oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand07_mini_oszone.png

Вообще, TLC давно используется в USB-флэшках, где выносливость памяти не имеет практического значения. Новые технологические процессы позволяют снизить стоимость гигабайта TLC NAND для SSD, обеспечивая приемлемое быстродействие и срок службы, в чем логично заинтересованы все производители.

__________________________________
Занятно, что пока широкая публика обеспокоена ограниченным количеством циклов перезаписи SSD, по мере развития технологий NAND этот параметр только снижается!
__________________________________

Во-первых, в моих прикидках за основу был взят заоблачный мультипликатор увеличения объема записи 10х, который на практике в разы ниже. Профильные сайты нередко оценивают его в 2-3х, и даже еще меньше для контроллеров SandForce, применяющих сжатие данных при записи.

Во-вторых, дело не только в количестве циклов перезаписи и мультипликаторе. В контроллер могут закладываться технологии, призванные снизить физическую нагрузку на ячейки памяти при чтении и записи путем адаптации к подаваемому напряжению.

__________________________________
Объемы производства TLC NAND для SSD пока невелики, поэтому неудивительно, что первая ласточка прилетела от компании, имеющей свое производство памяти.
__________________________________

Судя по обзорам и тестам, Samsung 840 неплохо проявил себя, особенно на фоне накопителей с MLC предыдущего поколения.
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand09_mini_oszone.png

Кстати, этот накопитель характеризует большая резервная область, призванная продлить срок службы TLC. Королем же производительности в 2012 году стал Samsung 840 Pro с 21nm Toggle Mode MLC на борту.

Интерфейсы MLC NAND: ONFi и Toggle Mode

Сейчас на рынке преобладают накопители с памятью MLC, но и эта память делится на два типа в соответствии с используемым интерфейсом.

__________________________________
В обоих накопителях установлена память Intel-Micron 25nm MLC NAND. Но в таблице выделено главное отличие: у первого накопителя эта память синхронная, а второго – aсинхронная!
__________________________________

Несмотря на минимальное различие в паспортных характеристиках быстродействия, накопитель с синхронной памятью превосходит коллегу почти во всех аспектах бенчмарков (в таблице по ссылке не отображается название Force GT, но это он).

Как видите, производители не выставляют напоказ ключевые отличия между линейками накопителей, однако это можно понять по цене. SSD с асинхронной памятью продаются немного дешевле, поскольку ее стоимость ниже, чем у синхронной. Зачастую индикатором может служить маркетинговое позиционирование на сайте (более производительные накопители стоят выше в списке).
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand12_mini_oszone.png

В серии Vertex 4 используется синхронная память Intel Micron 25nm MLC, а в Agility 4 - асинхронная.

Память MLC NAND: 2.х

Буква “x” обобщает различные этапы второй версии спецификаций ONFi. В 2012 году большинство накопителей снабжалось памятью MLC, изготовленной в рамках технологического процесса 25nm по спецификациям ONFi 2.1.

Впрочем, в конце года на рынке появился накопитель Intel 335 с памятью Intel 20nm MLC NAND, что соответствовало уже спецификациям ONFi 2.3. Переход на новый технологический процесс не приносит дивидендов в быстродействии, поскольку пропускная способность интерфейса все так же ограничена 200MB/s.
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand13.png

В спецификации ONFi 2.3 заложена поддержка протокола EZ-NAND, призванного улучшить коррекцию ошибок (ECC), уровень которых растет по мере уменьшения размера ячеек памяти. Однако для этого в NAND должен быть встроен отдельный контроллер. В Intel 335 он отсутствует, поэтому данную модель можно считать «переходной».

__________________________________
Более того, меньший размер ячеек памяти 20nm породил сомнения в выносливости NAND, произведенной по этой технологии!
__________________________________

Intel оценивает ее идентично 25nm NAND - в 3 000 циклов перезаписи. Гарантийный срок составляет 3 года, как и у Intel 330 при тех же объемах записи в 20GB в день.

Так или иначе, поскольку Intel и Micron переходят на 20nm процесс, логично ожидать в 2013 году появления накопителей с такой памятью под различными брендами.

Память MLC NAND 2.х: 3K против 5K

Этого вопроса я уже касался ранее, поэтому дополнительную информацию вы найдете по ссылкам в этом разделе статьи. Производитель NAND может по-разному оценивать срок службы флэш-памяти, даже когда она создана по одной технологии. Это хорошо видно на примере Intel 25nm MLC NAND, которую компания подразделяет по количеству циклов перезаписи - 3 000 и 5 000.

Соответственно, такая память отличается по цене, что позволяет производителям SSD разнообразить линейки накопителей. Разница между SSD Intel 330 и 520 заключается только в ресурсе NAND , а для вас она выражается в двух дополнительных годах гарантии и цене, конечно.

Таким образом, гарантийный срок службы накопителя зависит от выносливости памяти, установленной в нем.

Память MLC NAND: Toggle Mode 2.0 против синхронной ONFi 2.x

Некоторые производители SSD ставят в разные линейки продуктов память с различными интерфейсами. Хорошим примером служит тот же Corsair, но теперь с серией Neutron (в таблице приведены характеристики быстродействия, заявленные производителем).
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand14_mini_oszone.png

Как видите, при прочих равных память Toggle Mode на бумаге выглядит побыстрее ONFi 2.x в последовательной записи и случайном чтении. В принципе, бенчмарки это подтвердили, но все же посмотрите их самостоятельно (например, AnandTech 120Gb , 240Gb).

Как определить конкретный тип памяти в SSD

Вне зависимости от того, приобрели вы твердотельный накопитель или только планируете покупку, после прочтения этой записи у вас может возникнуть вопрос, вынесенный в подзаголовок.

Ни одна программа тип памяти не показывает. Эту информацию можно найти в обзорах накопителей, но есть и более короткий путь, особенно когда нужно сравнить между собой несколько кандидатов на покупку.

__________________________________
На специализированных сайтах можно найти базы данных по SSD, и вот вам пример .
__________________________________

Я без проблем нашел там характеристики памяти своих накопителей, за исключением SanDisk P4 (mSATA), установленного в планшете.

В каких SSD установлена самая лучшая память

Давайте сначала пройдемся по основным пунктам статьи:

Производителей NAND можно пересчитать по пальцам одной руки
- в современных твердотельных накопителях используется два типа NAND: MLC и TLC, только набирающая обороты
- MLC NAND различается интерфейсами: ONFi (Intel, Micron) и Toggle Mode (Samsung, Toshiba)
- ONFi MLC NAND делится на асинхронную (дешевле и медленнее) и синхронную (дороже и быстрее)
- производители SSD используют память разных интерфейсов и типов, создавая разнообразный модельный ряд на любой кошелек
- официальные спецификации редко содержат конкретную информацию, но базы данных SSD позволяют точно определить тип NAND.

Конечно, в таком зоопарке не может быть однозначного ответа на вопрос, вынесенный в подзаголовок. Вне зависимости от бренда накопителя, NAND соответствует заявленным спецификациям, иначе ОЕМ-производителям нет смысла ее покупать (они дают на SSD свою гарантию).

Однако… представьте, что лето вас порадовало небывалым урожаем земляники на даче!
http://oszone.net/user_img/vadblog/ssd-nand15.png

Она вся сочная и сладкая, но вам просто не съесть столько, поэтому вы решили продать часть собранных ягод.

__________________________________
Самую лучшую землянику вы оставите себе или выставите на продажу? :)
__________________________________

Можно предположить, что производители NAND устанавливают самую лучшую память в свои накопители. Учитывая ограниченное количество компаний, выпускающих NAND, список производителей SSD получается еще короче:

Crucial (подразделение Micron)
- Intel
- Samsung

Опять же, это лишь предположение, не подкрепленное достоверными фактами. Но разве вы поступили бы иначе на месте этих компаний?

Производительность и срок службы SSD в первую очередь зависят от флэш-памяти NAND и контроллера с прошивкой. Они являются основными составляющими цены накопителя, и при покупке логично обращать внимание именно на эти компоненты. Сегодня мы поговорим о NAND.

Тонкости технологического процесса производства флэш-памяти вы при желании найдете на сайтах, специализирующихся на обзорах SSD. Моя же статья ориентирована на более широкий круг читателей и преследует две цели:

  1. Приоткрыть завесу над невнятными спецификациями, опубликованными на сайтах производителей SSD и магазинов.
  2. Снять вопросы, которые могут у вас возникнуть при изучении технических характеристик памяти разных накопителей и чтения обзоров, написанных для «железных» гиков.

Для начала я проиллюстрирую проблему картинками.

Сегодня в программе

Что указывают в характеристиках SSD

Технические характеристики NAND, публикуемые на официальных сайтах производителей и в сетевых магазинах, далеко не всегда содержат подробную информацию. Более того, терминология сильно варьируется, и я подобрал для вас данные о пяти различных накопителях.

Вам что-нибудь говорит эта картинка?

Ок, допустим, Яндекс.Маркет — не самый надежный источник информации. Обратимся к сайтам производителей — так легче стало?

Может быть, так будет понятнее?

А если так?

Или все-таки лучше так? :)

Между тем, во всех этих накопителях установлена одинаковая память! В это трудно поверить, особенно глядя на две последних картинки, не правда ли? Дочитав запись до конца, вы не только в этом убедитесь, но и будете читать подобные характеристики как открытую книгу.

Производители памяти NAND

Производителей флэш-памяти намного меньше, чем компаний, продающих SSD под своими брендами. В большинстве накопителей сейчас установлена память от:

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

Intel и Micron не случайно делят одно место в списке. Они производят NAND по одинаковым технологиям в рамках совместного предприятия IMFT .

Все производители SSD покупают NAND у вышеперечисленных компаний, поэтому в разных накопителях может стоять фактически одинаковая память, даже если ее марка отличается.

Казалось бы, при таком раскладе с памятью все должно быть просто. Однако существует несколько типов NAND, которые в свою очередь подразделяются по разным параметрам, внося путаницу.

Типы памяти NAND: SLC, MLC и TLC

Это три разных типа NAND, главным технологическим отличием между которыми является количество битов, хранящихся в ячейке памяти.

SLC является самой старой из трех технологий, и вы вряд ли найдете современный SSD с такой NAND. На борту большинства накопителей сейчас MLC, а TLC – это новое слово на рынке памяти для твердотельных накопителей .

Вообще, TLC давно используется в USB-флэшках, где выносливость памяти не имеет практического значения. Новые технологические процессы позволяют снизить стоимость гигабайта TLC NAND для SSD, обеспечивая приемлемое быстродействие и срок службы, в чем логично заинтересованы все производители.

Занятно, что пока широкая публика обеспокоена ограниченным количеством циклов перезаписи SSD, по мере развития технологий NAND этот параметр только снижается!

Кстати, этот накопитель характеризует большая резервная область, призванная продлить срок службы TLC. Королем же производительности в 2012 году стал Samsung 840 Pro с 21nm Toggle Mode MLC на борту.

Интерфейсы MLC NAND: ONFi и Toggle Mode

Сейчас на рынке преобладают накопители с памятью MLC, но и эта память делится на два типа в соответствии с используемым интерфейсом.

В обоих накопителях установлена память Intel-Micron 25nm MLC NAND. Но в таблице выделено главное отличие: у первого накопителя эта память синхронная, а второго – aсинхронная!

Несмотря на минимальное различие в паспортных характеристиках быстродействия, накопитель с синхронной памятью превосходит коллегу почти во всех аспектах бенчмарков (в таблице по ссылке не отображается название Force GT, но это он).

Как видите, производители не выставляют напоказ ключевые отличия между линейками накопителей, однако это можно понять по цене. SSD с асинхронной памятью продаются немного дешевле, поскольку ее стоимость ниже, чем у синхронной. Зачастую индикатором может служить маркетинговое позиционирование на сайте (более производительные накопители стоят выше в списке).

В серии Vertex 4 используется синхронная память Intel Micron 25nm MLC, а в Agility 4 — асинхронная.

Память MLC NAND: 2.х

Буква “x” обобщает различные этапы второй версии спецификаций ONFi. В 2012 году большинство накопителей снабжалось памятью MLC, изготовленной в рамках технологического процесса 25nm по спецификациям ONFi 2.1.

Впрочем, в конце года на рынке появился накопитель Intel 335 с памятью Intel 20nm MLC NAND, что соответствовало уже спецификациям ONFi 2.3. Переход на новый технологический процесс не приносит дивидендов в быстродействии, поскольку пропускная способность интерфейса все так же ограничена 200MB/s.

В спецификации ONFi 2.3 заложена поддержка протокола EZ-NAND, призванного улучшить коррекцию ошибок (ECC), уровень которых растет по мере уменьшения размера ячеек памяти. Однако для этого в NAND должен быть встроен отдельный контроллер. В Intel 335 он отсутствует, поэтому данную модель можно считать «переходной».

Более того, меньший размер ячеек памяти 20nm породил сомнения в выносливости NAND, произведенной по этой технологии!

Intel оценивает ее идентично 25nm NAND — в 3 000 циклов перезаписи. Гарантийный срок составляет 3 года, как и у Intel 330 при тех же объемах записи в 20GB в день.

Так или иначе, поскольку Intel и Micron переходят на 20nm процесс, логично ожидать в 2013 году появления накопителей с такой памятью под различными брендами.

Память MLC NAND 2.х: 3K против 5K

Этого вопроса я уже касался ранее, поэтому дополнительную информацию вы найдете по ссылкам в этом разделе статьи. Производитель NAND может по-разному оценивать срок службы флэш-памяти, даже когда она создана по одной технологии. Это хорошо видно на примере Intel 25nm MLC NAND, которую компания подразделяет по количеству циклов перезаписи — 3 000 и 5 000.

Соответственно, такая память отличается по цене, что позволяет производителям SSD разнообразить линейки накопителей. Разница между SSD Intel 330 и 520 заключается только в ресурсе NAND , а для вас она выражается в двух дополнительных годах гарантии и цене, конечно.

Таким образом, гарантийный срок службы накопителя зависит от выносливости памяти, установленной в нем.

Память MLC NAND: Toggle Mode 2.0 против синхронной ONFi 2.x

Некоторые производители SSD ставят в разные линейки продуктов память с различными интерфейсами. Хорошим примером служит тот же Corsair, но теперь с серией Neutron (в таблице приведены характеристики быстродействия, заявленные производителем).

Как видите, при прочих равных память Toggle Mode на бумаге выглядит побыстрее ONFi 2.x в последовательной записи и случайном чтении. В принципе, бенчмарки это подтвердили, но все же посмотрите их самостоятельно (например, AnandTech 120Gb , 240Gb).

Как определить конкретный тип памяти в SSD

Вне зависимости от того, приобрели вы твердотельный накопитель или только планируете покупку, после прочтения этой записи у вас может возникнуть вопрос, вынесенный в подзаголовок.

Ни одна программа тип памяти не показывает. Эту информацию можно найти в обзорах накопителей, но есть и более короткий путь, особенно когда нужно сравнить между собой несколько кандидатов на покупку.

На специализированных сайтах можно найти базы данных по SSD, и вот вам пример .

Я без проблем нашел там характеристики памяти своих накопителей, за исключением SanDisk P4 (mSATA), установленного в планшете.

В каких SSD установлена самая лучшая память

Давайте сначала пройдемся по основным пунктам статьи:

  • производителей NAND можно пересчитать по пальцам одной руки
  • в современных твердотельных накопителях используется два типа NAND: MLC и TLC, только набирающая обороты
  • MLC NAND различается интерфейсами: ONFi (Intel, Micron) и Toggle Mode (Samsung, Toshiba)
  • ONFi MLC NAND делится на асинхронную (дешевле и медленнее) и синхронную (дороже и быстрее)
  • производители SSD используют память разных интерфейсов и типов, создавая разнообразный модельный ряд на любой кошелек
  • официальные спецификации редко содержат конкретную информацию, но базы данных SSD позволяют точно определить тип NAND

Конечно, в таком зоопарке не может быть однозначного ответа на вопрос, вынесенный в подзаголовок. Вне зависимости от бренда накопителя, NAND соответствует заявленным спецификациям, иначе ОЕМ-производителям нет смысла ее покупать (они дают на SSD свою гарантию).

Однако… представьте, что лето вас порадовало небывалым урожаем земляники на даче!

Она вся сочная и сладкая, но вам просто не съесть столько, поэтому вы решили продать часть собранных ягод.

Самую лучшую землянику вы оставите себе или выставите на продажу? :)

Можно предположить, что производители NAND устанавливают самую лучшую память в свои накопители. Учитывая ограниченное количество компаний, выпускающих NAND, список производителей «коробочных» SSD получается еще короче:

  • Crucial (подразделение Micron)
  • Intel
  • SanDisk (и отчасти Toshiba)
  • Samsung

Опять же, это лишь предположение, не подкрепленное достоверными фактами. Но разве вы поступили бы иначе на месте этих компаний? Между тем, у Micron есть флэш-память с маркетинговым названием XPERT (eXtended Performance and Enhanced Reliability Technology), а у Intel — так называемая High Endurance Technology MLC, которую они не продают сторонним производителям SSD.

Дискуссия

Об авторе

Как всегда отличный пост, Вадим, спасибо!
Интересно, конечно, вам всегда удается все разложить по полочкам. Особенно понравилось про синхронную-асинхронную технологию — ведь заявляемые характеристики примерно равны, а в реальных тестах все совсем по другому.
Вообще-то SSD сейчас основная тема для десктопных ОС, так что вы на своем поле:)
Когда брал свои SSD, ориентировался на энергопотребление, новизну модели, объем, и цену. Гнаться за попугаями — бессмысленно, зачастую небольшой (сравнительный) прирост обходится слишком дорого. Твердотельники в любом случае дают фору обычным дискам в разы, особенно в ноутбуках.

Андрей

Спасибо за пост, интересно.
По поводу покупки SSD,
взял OSZ Vertex3 просто потому, что название на слуху, часто встречал в статьях, разговорах и тд. Новые, дорогие SSD проигнорировал по простой причине — разница в цене значительная, а реальной разницы в быстродействии я просто не замечу, особенно, при переходе с HDD.

Andrew Zaslavskiy

Вадим, сразу хочу Вас поблагодарить за развернутый цикл статей о SSD (да и не только SSD:)). При покупке своего первого, и пока единственного, SSD — накопителя я прочитал несколько обзоров и отзывы пользователей по данным устройствам и принял решение купить Intel 330 120GB 2.5″ SATAIII MLC. Руководствовался критериями: отзывы пользователей и brand-name производителя. Глубоко в характеристики не вникал. Еще раз спасибо за статьи.

Виталий

Всегда рад вашим статьям. Людям нужно знать многое!

Владимир

Полезная информация. Спасибо.

Andrey

Учитывали ли вы характеристики NAND перед покупкой накопителя?

больше ориентировался на различные тесты и отзывы людей на форумах

Вообще, на какие критерии вы обращали внимание?

в первую очередь на 5ти летнюю гарантию и из того, что было с такой гарантией взял plextor m5p. первый ссд)

PS: для себя нового не узнал, но знания освежил. всё собрано в одном месте, наглядно и удобно.

Олег

Спасибо за статью, понятно все объяснили. Сейчас вопрос о твердотельных дисках актуален, и я жду от вас новых секретов о SSD. (то чего я не увижу и не пойму сам). Спасибо что «разложили» для нас типы памяти, консультанты в магазинах о таком не скажут). Для меня было интересно и я все ближе приближаюсь к покупке SSD. Да, у меня все еще нет твердотельного винта, на это две причины, в данный период жизни для меня дороговато и мне трудно выбрать какой винт взять. Всего Вам хорошего!

Сергей Стасенко

Vadim большое спасибо! Так как я только собираюсь прицениться к SSD эта статья очень помогла и главное, лично для меня, своевременна.
И еще сразу другой вопрос?
Как настроить и почему при каждой загрузке IE 10 W8 необходимо давать разрешение на включение той или иной надстройки, хотя они все установлены и включены в свойствах браузера (настроить надстройки). Или это от рождения так задумано. Спасибо.

P.S. Извините Вадим, что нарушил правила обсуждений, хотел вышенаписанный переписать но не смог. Если посчитаете нужным, оставьте вопрос без внимания.

Михаил

  • freeman440

    Запись была не только интересна, но очень информативна и полезна.
    Эту статью можно использовать как небольшой справочник.
    Жду продолжения:)

    Андрей

    Спасибо за статьи очень помогают, пока ещё выбираю ssd

    Victor

    Вадим, я рад, что вы не стали откладывать статью про SSD в долгий ящик. Но я и предположить не мог, что у вас получится целый цикл. Супер!
    В тоже время это не очередная статейка на заказ, а сродни целому исповедованию. При чем на собственном опыте. Что двойне.ценно.
    Я уже молчу про всякие технические мелочи, об которых в других статьях навряд ли прочтешь. Вообщем, толковые статьи выходят из-под вашего пера. Ждем продолжения!

    интересна ли вам была эта запись

    Естественно. Даже очень. Так как на повестке дня стоит вопрос о покупке SSD

    помогла ли она вам чем-нибудь

    Скажем так, расширила горизонты моего познания SSD

    что конкретно нового вы узнали

    То, что в мире всего 4 производителя NAND, про SLC, MLC и TLC, про синхронную и aсинхронную память, интересную ссылочку для проверки данных и много кой-чего остального по мелочи.
    Вообшем, для меня статья получилась очень информационной.
    Ждем продолжения!
    P.S. А по поводу «Общие обзоры компонентов SSD не имеют к этому никакого отношения» это вы бросьте. Винда и прочий софт на что устанавливаются? Правильно — на диски. SSD в том числе. Так, что тут все тесно взаимосвязано.

    Леонид

    Дима

    Спасибо Вадим.
    Выбор делал по отзывам коллег по форуму, статья подтвердила, что не прогадал с выбором.
    http://s4.hostingkartinok.com/uploads/images/2013/01/201abd5dbf983c4fcd53b46f2ddd0063.jpg
    Тем более, есть куда расти — плата поддерживает SATA ||
    На момент покупки, критерии цена/наличие +рекомендации.
    В железе не разбираюсь, но интересуюсь.
    Новое — синхронное /асинхронное+ удачный пример про землянику.

    Victor : P.S. А по поводу «Общие обзоры компонентов SSD не имеют к этому никакого отношения» это вы бросьте. Винда и прочий софт на что устанавливаются? Правильно - на диски. SSD в том числе. Так, что тут все тесно взаимосвязано.
    И если вы немного раздвините тематические рамки своего блога, в этом ничего плохого, думаю, не будет.

    Подписываюсь.

    Анатолий

    Спасибо Вадим. Стою перед выбором покупки SSD так что ваша статья пришлась как раз кстати.

    Andrey

    Знаю, что ОЕМ, но производитель (китайская фирма на S… забыл, как называется) один из крупнейших ОЕМ поставщиков. Плюс гарантия, что от Плекстор, что от продавца — 5 лет. это и подкупило))

    чего-то мой ответ вниз уехал. отвечал на этот коммент:

    Валерий

    Andrey : Знаю, что ОЕМ, но производитель (китайская фирма на S… забыл, как называется) один из крупнейших ОЕМ поставщиков.

    Диски для Plextor-а делает почти тайваньская Lite-On. Но да, заводы скорее всего в Китае расположены.

    а) статья была не очень интересна (почему смотрим пункт б);
    б) ничем не помогла, потому что с выбором уже определился;
    в) сайт с базой по SSD.

    На вопросы 1 и 2 отвечу после покупки.

    Victor

    Vadim Sterkin : Ну да, о Windows 8 я по-вашему пишу статейки на заказ (видимо, от Microsoft). Удивительно, что вам не пришло в голову, что эту статью заказали Intel, Samsung, Crucial, OCZ и уж, конечно, Corsair

    Эх, Вадим, вы меня не так поняли, Я совсем про другое писал. О том, что на других сайтах, многие заказывают статьи на фрилансе. И им пишут в общих чертах, глубоко не вникнув в суть. Тут же, в вашей статье, все разложено по полочкам. Красота!
    Вот так бывает, сделаешь человеку комплимент, и можешь быть неправильно истолкованным.
    Кстати, выражение

    Не важно, что ты сказал. Важнее, как тебя услышали.

    нашло в этом случае, очередное свое подтверждение.

    Vadim Sterkin : Что характерно, в этом материале нет ни капли личного опыта использования продуктов

    Ну, выходит ошибся. Хотя вы же SSD выбирали, покупали, пользуетесь сейчас. Это не опыт разве?

    Serge

  • Serge

    А всё- таки НЕ в «качестве примера сочетания устаревания материалов и неудачно расставленных акцентов», а больше противопоставления.

    Раз совет «ВРЕДНЫЙ», о каком «сочетании» может идти речь. ЭТО — ПРОТИВИВОПОСТАВЛЕНИЕ.

    Ну или как вариант можно объясняться однозначно и без без экивоков (чтобы не дай бог не обидеть коллег). «- ЭТО-по моему мнению верно. А Это — НЕТ.»

    Владимир

    Вадим, не вздумайте останавливать серию про SSD накопители:)
    В этом году планирую купить SSD накопитель на 512 Гб.
    Благодарю за ваш полезный труд, который вы мне приносите с каждой новой записью этого блога!

    spax

    После того как сгорел мой ssd vertex 2 и мне в сервис центре показали еще целый шкаф убитых ssd от ocz мое доверие к ним окончательно подорвано. Скорее всего в новых сериях все недочеты исправили, но ssd от ocz я покупать больше не буду.
    Я выбрал intel 320 серии. уже полгода работает и никаких проблем.

    Анатолий

    Вадим здравствуйте. Решил остановить свой выбор на OCZ Vertex 4 2.5 VTX4-25SAT3-256G . Интересует ваше мнение по этому накопителю.

    Андрей К.

    Большое спасибо за «разоблачительную» статью.Ваши рассказы о Windows мне помогают и ваша точка зрения: обходиться средствами самой ОС Windows, мне близка и я её разделяю.С вашей помощью я научился преодолевать «неудобства обслуживания» самой системы и всё более убеждаюсь в её надёжности, ваши суждения для меня авторитетны.Спасибо!

    Александр Горлов

    Вообще-то лучшую землянику я подарю тем, кого люблю. Наверно Toshiba так и делает со своей NAND?

    И спасибо Вам большое!

    Pavel Nagaev

    Порадовало вот это:

    На ведущем заводе в американском штате Юта одна и та же память выпускается под марками этих двух компаний почти в равных пропорциях. С конвейера завода в Сингапуре, который сейчас контролирует Micron, память может сходить также и под маркой ее дочерней компании SpecTek.

    Вадим, вот где это можно было нарыть?

    Пост прекрасен и шикарен, в качестве расширения кругозора полезен.

    Вадим, по любому это хороший материал, поэтому пиши исче, делаешь хорошее дело.

    Анатолий

    Vadim Sterkin , спасибо. Этого вполне достаточно, чтобы немного «остыть».

    Sergio

    Спасибо, очень оказался полезный текст. После прочтения я просто понял что при покупке «тельного копителя» можно не о чем не париться. Компании(бренды) которые продают сами разнесли продукты в нужную ценовую категорию. Единственное понял что лучше покупать брендов тех которые сами кристализуют эту память. т.е. самсунг и интел.

    Владимир

    Vadim Sterkin : Владимир, а зачем вам SSD на 512 Гб? Это серьезное вложение, оно должно иметь какие-то обоснования.

    Собираюсь использовать его как системный диск + кэши многих программ хочу на него перенести: браузера, просмотрщика картинок (Fast Stone), файл подкачки операционной системы и база данных индексирования Windows, а так же кэш некоторых программ от Adobe (Photoshop, After Effects, Premiere, Audition).
    Плюс к этому мне потребуется высокая скорость чтения, которая у SSD ёмкостью 512 Гб, будет выше чем у накопителей меньшей емкости. Пока вроде так.

    Тип памяти установленный в SSD является одной из важнейших характеристик устройства. В основном, встречается память класса TLC и MLC. Если даже не рассуждать о надежности этих типов микросхем, то память MLC имеет преимущество хотя бы в том, что намного удачнее оперирует скоростями записи. Особенно это касается низкоемких твердотельных дисков. В случае использования 120 Гбайт SSD можно уверенно говорить о том, что MLC память будет существенным преимуществом для него. Но как определить тип памяти? Проблема в том, что информация на сайте производителя или магазина, не всегда соответствует действительности.

    Разработчик может сменить тип памяти на более «удобный» для себя в конкретный момент времени. Некоторые серии (в основном, недорогие) вообще получают случайные наборы памяти каждый раз. В итоге, первый способ определения, по официальным данным не является надежным.

    Второй способ – вскрыть SSD и посмотреть маркировку микросхем, но он лишает гарантии. Да и новая маркировка может «не биться» в гугле. Большинство программ не дают информации на этот счет. Информационные утилиты не могут определять тип памяти и лишь «предполагают» по заранее внесенной в них информации, как это происходит, например, с .

    Одним из немногих способов точно определить тип памяти на SSD является программа Phison Flash ID, Silicon Motion Flash ID и SandForce Flash ID. Данная утилита создана участником конференции overclokers , с ником «vlo». Как не сложно догадаться, эта программа делится на три разновидности, для трех разных контроллеров. Поэтому, вначале вам надо узнать какой контроллер используется на вашем диске.

    Как определить контроллер SSD

    А вот уже это можно сделать при помощи сайта производителя, а в запущенных случаях – гугла. Как правило, для каждой серии дисков производитель использует свой контроллер, поэтому тут ошибки вряд ли случатся. Основных производителей контроллеров не так много, помимо уже указанных Phison, SandForce, Silicon Motion, вы можете встретить Indilinx, Jmicron, Samsung и Marvell и некоторые другие. Но указанные три, составляют чуть ли не «большую половину» рынка.

    Как определить память SSD

    Подготовка диска

    Я буду показывать, как все работает на примере диска Transcend NTS820. Для того чтобы утилита смогла считать данные, вы должны удалить все разделы на диске. Поэтому если это совсем новый диск, который вы только поставили в систему, то не создавайте пока разделы. Если они были созданы, то их или его надо будет временно удалить.

    Важно : Если это ваш единственный или системный диск, то использовать утилиту, к сожалению, будет невозможно.

    Удалить раздел можно, например, нажав правой кнопкой мыши по «пуск» и выбрав пункт управление дисками (для Windows 10).

    В управлении диском найдите ваш накопитель, выделите его, нажмите правой кнопкой мыши на «Удалить том».

    Обратите внимание, что нужно внимательно следить, чтобы данная операция происходила с нужным вам диском, а не любым другим. Также, на всякий случай напомню, что диск должен иметь неразмеченную область. Недостаточно удалить все файлы с диска, недостаточно отформатировать диск, он просто не должен содержать никаких разделов.

    Определение памяти SSD

    Далее, определив контроллер, и если он является одним из трех представленных, скачайте пакет с утилитой и распакуйте его. Для удобства, в дальнейшем лучше это сделать в корневой директории любого вашего диска:

    Запуск через проводник Windows (вывод информации только в ТХТ файл)

    Распакуйте файлы в папку и мышкой запустите требуемый файл от администратора. В нашем случае диск построен на базе контроллера Silicon Motion и запускной файл «smi_flash_id_ata.exe», для подключенных к SATA устройствам.

    Запуск через консоль (вывод информации на экран + в ТХТ файл)

    Распаковав вы увидите несколько файлов, они будут запускаться из консоли. Запустите консоль с правами администратора. Она лежит в пуск > служебные > командная строка.

    Перейдите в консоли в нужную папку. Например, если папка с утилитой у вас лежит в корне диска «C», то наберите команду (без кавычек) «cd C:\smi_flash_id» далее, оказавшись в папке, запускаете нужный файл командой по имени файла, то есть, просто «smi_flash_id_ata.exe».

    Если вы «глубоко зарыли» файлы, которые скачали, вы также можете просто скопировать путь к папке, в консоли ввести «cd» и через пробел вставить путь ctrl+v.

    Запустив утилиту, вы увидите, как она показывает разные номера дисков, напишите цифру вашего диска и нажмите ввод.

    Утилита выводит в окне (также записывает в текстовый файл в своей директории) всю необходимую информацию. Нас, прежде всего, интересует, что она говорит прямым текстом, например, чипы Micron MLC с плотностью 256 Гбит. Именно для этого диска, как раз была заявлена память класса TLC.

    Вы также можете дополнительно проверить память TLC или MLC записью крупного файла, особенно, если ваш диск имеет объем 120 – 240 Гбайт. Возьмите файл ~ в 20 — 30 ГБ, и скиньте его на этот диск (файл должен быть один, не папка с кучей разносортных файлов). Посмотрите, что будет со скоростью через какое-то время.

    Скорее всего, если диск оборудован MLC памятью, то скорость записи будет примерно равной. Если диск с TLC памятью, то через какое-то время записи он сильно провалится в ее скорости, которая уже не вернется к прежним значениям.

    Примечание по утилите flash_id:

    • Утилита не работает с другими, кроме указанных контроллеров;
    • Утилита может не опознать память при подключении внешних дисков, или через переходники USB (но может и опознать);
    • Утилита не работает с NVMe контроллерами, даже совместимых марок, пользуйтесь для работы с ними специальной версии flash_id-NVME.

  • Похожие статьи