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SSD萬(wàn)古議題:MLC&TLC

發(fā)布時(shí)間 : 2018-05-18    文章來(lái)源:

在固態(tài)硬盤這類精密硬件里,閃存顆粒是這類型產(chǎn)品的核心技術(shù)。

 


閃存顆粒的普及與應(yīng)用大大提升了儲(chǔ)存硬件的速度與效率,擺脫了傳統(tǒng)機(jī)械硬盤繁瑣的讀寫方式,也不會(huì)像機(jī)械硬盤那么容易損壞。


同時(shí),閃存顆粒技術(shù)也直接關(guān)系到產(chǎn)品的制造成本、使用壽命與運(yùn)行速度。


目前閃存顆粒的種類分為三類,分別為SLC、MLC、TLC,今天我們先撇開價(jià)格昂貴的SLC,淺析MLC與TLC閃存顆粒的各方面表現(xiàn)。

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TLC與MLC的初步了解

TLC是Trinary-LevelCell的簡(jiǎn)稱。

直譯過(guò)來(lái)就是三階單元,即一個(gè)單元可以儲(chǔ)存3個(gè)信息。


MLC是Multi-LevelCell的簡(jiǎn)稱。

 

直譯過(guò)來(lái)就是二階單元,即一個(gè)單元可以儲(chǔ)存2個(gè)信息。

 
MLC VS TLC:性能
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在對(duì)兩者性能進(jìn)行對(duì)比前,我們需要對(duì)閃存顆粒儲(chǔ)存信息的方式有所了解。  

閃存存儲(chǔ)信息的方式,是在MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)中完成。

在對(duì)一個(gè)閃存單元編程的時(shí)候,電壓加到控制柵極上,形成一個(gè)電場(chǎng),讓電子穿過(guò)硅氧化物柵欄,達(dá)到浮動(dòng)?xùn)艠O。穿越過(guò)程完成后,控制柵極上的電壓會(huì)立刻降回零,從而達(dá)到儲(chǔ)存信息的目的,擦除信息的方法也與之相似。

而TLC和MLC的MOSFET是一樣的,區(qū)別在于其編程的狀態(tài)不同:MLC需要儲(chǔ)存兩個(gè)信息,因此就需要四種狀態(tài)了,以計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制來(lái)理解,既0、1、10、11,而TLC儲(chǔ)存三個(gè)信息,則需要八種狀態(tài),既0、1、10、11、100、101、110、111。儲(chǔ)存的信息多就等于帶來(lái)了更多不穩(wěn)定因素。每個(gè)單元儲(chǔ)存的信息越少,運(yùn)行起來(lái)也越快。自然性能也就更好

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就性能方面而言,MLC SSD的性能會(huì)優(yōu)于TLC SSD。

 

MLC VS TLC:壽命

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在壽命方面的比較上,MLC依舊優(yōu)秀于TLC,由于制造方式與成本的不同,導(dǎo)致兩者產(chǎn)生了使用壽命上的差距。

以擦寫次數(shù)來(lái)算,MLC的擦寫次數(shù)在3000~10000次,TLC的擦寫次數(shù)約為500次,所以使用壽命上的比較顯而易見。

 

MLC VS TLC:成本

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TLC SSD的生產(chǎn)成本比MLC SSD要低,從顆粒的擦寫次數(shù)也能猜得出,既然MLC的擦寫次數(shù)要高于TLC,最根本的原因就是在技術(shù)與制造成本上要高,TLC閃存相較于MLC閃存可降低至少20%的制造成本,這也令TLC產(chǎn)品擁有更實(shí)惠的售價(jià)。

 

MLC VS TLC:價(jià)格

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決定價(jià)格最根本的原因之一就是制造成本,在成本上,TLC的制造成本比MLC的低,自然產(chǎn)品售價(jià)也是TLC SSD更為便宜。因?yàn)門LC SSD的面世,令SSD市場(chǎng)產(chǎn)生了巨大的改變,TLC SSD的價(jià)格成為了一般消費(fèi)層的主流產(chǎn)品,顯然相比起MLC SSD,TLC SSD才是更符合大眾消費(fèi)水準(zhǔn)的產(chǎn)品。


我們選取一款TLC SSD與MLC SSD進(jìn)行對(duì)比。三星860 EVO SSD采用TLC顆粒,而三星970 RRO采用MLC顆粒,同樣取1TB容量進(jìn)行比較。三星860 EVO 1TB售價(jià)大約在2200左右,而三星 970 PRO 1TB的售價(jià)在4500左右,由此可見,TLC SSD的超高的性價(jià)比,自然也是一般家用機(jī)和筆記本的首選。

 

MLC VS TLC:發(fā)展趨勢(shì)

雖然TLC SSD的價(jià)格令其得到了大眾的青睞,但其使用壽命過(guò)短問(wèn)題也成為了各大廠家頭疼的問(wèn)題。

許多生產(chǎn)廠家都在對(duì)TLC的壽命進(jìn)行研究與嘗試,終于,三星860系列的面世將TLC SSD的使用壽命期限提升到一個(gè)全新的高度。三星860系列的產(chǎn)品使用壽命相比起850系列的使用壽命足足高了3~4倍,一般的使用下是完全足夠的。

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TLC SSD的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是其儲(chǔ)存方面的進(jìn)步,三星840系列SSD就是首款采用TLC技術(shù)的固態(tài)硬盤。

而且隨后的三星850系列就采用了當(dāng)時(shí)最新的第一代3D NAND閃存技術(shù),相較于其他的2D NAND TLC閃存技術(shù),3D NAND技術(shù)為SSD帶來(lái)了更大的容量以及更優(yōu)秀的讀寫性能,850 系列憑借著優(yōu)秀的性能與超高的性價(jià)比在當(dāng)時(shí)取得了一馬當(dāng)先的地位。2018年,三星860 EVO面世,采用第四代64層3D- NAND技術(shù),降低功耗的同時(shí)也讓讀寫速度再次得到提升,同時(shí)860系列大大提升了SSD的寫入量。

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TLC終將成為SSD中低端市場(chǎng)的主流,一般情況下都會(huì)首選TLC SSD,而MLC則是活躍在高端消費(fèi)領(lǐng)域,MLC的性能會(huì)不斷提升,價(jià)格也會(huì)隨之水漲船高。

 

MLC VS TLC:如何抉擇

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選擇其實(shí)非常簡(jiǎn)單,TLC技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)較為成熟,使用壽命的問(wèn)題也得到了有效的解決,而且價(jià)格也比MLC更低,性價(jià)比最高的無(wú)疑是TLC SSD產(chǎn)品。

 

對(duì)于大眾消費(fèi)者而言,TLC SSD是完全能滿足日常使用需求的,而對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件較好的性能發(fā)燒友來(lái)說(shuō),MLC SSD自然是他們的首選,畢竟MLC技術(shù)的性能是對(duì)得起其價(jià)格的, 那么三星NVMe SSD 970 PRO這款MLC SSD也一定不會(huì)令你失望。


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