多层SSD:什么是SLC,MLC,TLC,QLC和PLC?

三星固态驱动器。

固态驱动器提高了老化计算机的性能,并将较新的PC变成了高速计算机。 但是,当您购买一个时,就会受到诸如SLC,SATA III, NVMeM.2之类的术语的轰炸。 这是什么意思呢? 让我们来看看!

一切与细胞有关

当前的SSD使用NAND闪存,其基本组成部分是存储单元。 这些是将数据写入SSD的基本单位。 每个存储单元接受一定数量的位,这些位在存储设备上注册为1或0。

单层单元(SLC)SSD

SSD的最基本类型是单层单元(SLC)SSD。 SLC每个存储单元接受一位。 数量不多,但是有一些优点。 首先,SLC是最快的SSD类型。 它们还更耐用且不易出错,因此被认为比其他SSD更可靠。

SLC在数据丢失容忍度较低且持久性至关重要的企业环境中很流行。 SLC往往更昂贵,并且通常不适用于消费者。 例如,我在亚马逊上发现了一个128 GB的企业SLC SSD,其成本与带有TLC NAND的1 TB消费者级SSD相同。

如果确实看到了消费类SLC SSD,则它可能具有不同类型的NAND和SLC缓存以提高性能。

多层单元(MLC)SSD

英特尔S3520系列MLC SSD。
英特尔的S3520系列MLC SSD。 英特尔

多层单元(MLC)SSD中的“多层”并不是特别准确。 它们每个单元只存储两位,这不是很“多位”,但有时,技术命名方案并不总是前瞻性的。

MLC比SLC慢一点,因为将两位写到一个单元上所花费的时间比仅仅一位要多。 它们的耐用性和可靠性也受到了打击,因为与SLC相比,数据写入NAND闪存的频率更高。

但是,MLC是固态SSD。 它们的容量不如其他SSD类型高,但是您可以在那里找到1 TB MLC SSD。

三层单元(TLC)SSD

顾名思义,TLC SSD将三个位写入每个单元。 在撰写本文时,TLC是最常见的SSD类型。

与SLC和MLC驱动器相比,它们在更小的封装中包装了更多的容量,但是却牺牲了相对的速度,可靠性和耐用性。 这并不意味着TLC驱动器是坏的。 实际上,它们可能是您目前最好的选择,尤其是在您寻求交易时。

不要让耐用性差的概念让您失望。 TLC SSD通常可持续数年。

兆兆字节(TBW)

通常,SSD耐久性表示为TBW(写入的兆字节)。 这是在驱动器发生故障之前可以写入该驱动器的TB数。

三星860 Evo(几年前很流行的SSD)的500 GB型号的TBW等级为600。 1 TB型号为1,200 TBW。 这是大量数据,因此像这样的驱动器应该为您服务很多年。

TBW也是“安全水平”的估计; SSD通常超过这些限制。 为了安全起见,请确保备份以最大程度地减少数据丢失,尤其是使用较旧的驱动器时。

四级单元(QLC)SSD

英特尔660p QLC SSD。
英特尔660p是于2018年发布的早期消费类QLC SSD。

四级单元(QLC)驱动器可以每个单元写入四个位。 此时您是否正在感知模式?

QLC NAND可以打包比其他类型更多的数据,但是,现在,QLC驱动器对驱动器性能产生了重大影响。 当大文件传输(40 GB或更高)期间缓存用尽时,尤其如此。 这可能是一个短期问题,因为制造商试图优化QLC。

但是,耐用性也是一个问题。 预算级别的Crucial P1 QLC NVMe驱动器在500 GB型号上仅具有100 TBW的额定值,而在1 TB上仅具有200 TBW的额定值。 与TLC相比,这是一个很大的下降,但对于家庭使用来说仍然足够。

五级单元(PLC)SSD

对于消费者而言,尚不存在可以在每个单元中写入5位数据的PLC SSD,但它们正在发展中。 东芝在2019年8月下旬提到了PLC驱动器 ,第二个月提到了 英特尔 PLC驱动器应该能够将更多容量打包到SSD中。 但是,在耐用性和性能方面,它们将与TLC和QLC面临相同的问题。

我们建议您等到评论发表后再购买早期的PLC SSD。 另外,请查看TBW评级,以了解它们能持续多长时间,以及TBW在实际情况下是如何分解的。

例如,我们上面提到的QLC驱动器的TBW等级较低,但五年内每天可写入约54 GB。 没有人在家中写入那么多数据,因此尽管TBW额定值较低,但您可以期望该驱动器能持续很长时间。

其他SSD条款

三星3D NAND闪存。
三星3D NAND闪存的早期示例。 三星

这些是NAND闪存的基本类型,但以下一些术语可能会帮助您了解:

  • 3D NAND:一方面,NAND制造商试图将NAND存储单元更紧密地放在平面上,以使驱动器更小并增加容量。 这工作到一定程度,但是当单元之间的距离太近时,闪存开始失去可靠性。 为了解决这个问题,他们将存储单元彼此堆叠以增加容量。 这通常称为3D NAND,有时也称为垂直NAND。
  • 损耗均衡技术: SSD存储单元一经使用就开始降解。 为了帮助使驱动器保持良好的状态,制造商采用了磨损技术,该技术试图将数据尽可能平均地写入存储单元。 它不是始终将某个块写入驱动器的某个部分,而是均匀地分配数据,因此所有单元的填充速度都相对相同。
  • 缓存:每个SSD都有一个缓存,在将数据写入驱动器之前,会在其中短暂存储数据。 这些缓存对于提高SSD性能至关重要。 它们通常由SLC或MLC NAND组成。 当缓存已满时,性能往往会大大下降-对于某些TLC和大多数QLC驱动器而言尤其如此。
  • SATA III:这是可用于PC的最常见的硬盘驱动器和SSD接口。 在这种情况下,“接口”仅表示驱动器如何连接至主板。 SATA III的最大吞吐量为每秒600兆字节。
  • NVMe:此接口将SSD连接到主板。 NVMe通过PCIe传输,以实现极快的速度。 当前的NVMe消费类驱动器比SATA III快三倍。
  • M.2:这是NVMe驱动器的外形尺寸(物理尺寸,形状和设计)。 它们通常被称为“口香糖”驱动器,因为它们很小且呈矩形。 它们适合大多数现代主板上的特殊socket。

这为我们在现代固态驱动器中的NAND闪存提供了快速入门。 现在,您已做好准备,根据自己的需求选择最佳驱动器。

相关: 什么是M.2扩展socket,如何使用?

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