Чем отличается тип памяти tlc от mlc. MLC или TLC что лучше

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.

Производитель	IMFT	IMFT	IMFT	IMFT	Toshiba	Toshiba	Samsung	Samsung	Samsung
Технология	MLC	MLC	MLC	MLC	MLC	MLC	MLC	MLC	TLC
Техпроцесс, нм	25	25	20	20	25	19	27	21	21
Интерфейс	ONFi 1.0	ONFi 2.1/2.2	ONFi 2.3	ONFi 3.0	Toggle Mode DDR 1.X	Toggle Mode DDR 2.0	Toggle Mode DDR 1.1	Toggle Mode DDR 2.0	Toggle Mode DDR 2.0
Пропускная способность интерфейса, Мбайт/с	50	166/200	166/200	400	133	400	133	400	400
Макс. число циклов перезаписи	3000—5000	3000—5000	3000	3000	5000	НД	НД	3000	1000—1500

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.

ВведениеТвердотельные накопители или SSD (solid-state drive), то есть такие, в основе которых лежат не магнитные пластины, а флеш-память, стали одной из самых впечатляющих компьютерных технологий последнего десятилетия. По сравнению с классическими жёсткими дисками они предлагают заметно более высокие скорости передачи данных и на порядки более низкое время отклика, и поэтому их применение поднимает отзывчивость дисковой подсистемы на совершенно новый уровень. В результате, компьютер, в котором используется твердотельный накопитель, предлагает пользователю по-настоящему стремительную реакцию на обычные действия вроде загрузки операционной системы, запуска приложений и игр или открытия файлов. И это значит, что нет никаких причин для того, чтобы игнорировать прогресс и не использовать SSD при сборке новых или при модернизации старых персональных компьютеров.

Появление столь прорывной технологии было по достоинству оценено многими пользователями. Спрос на твердотельные накопители потребительского уровня лавинообразно вырос, а к производству SSD стали присоединяться всё новые и новые компании, старающиеся урвать свою долю на растущем и перспективном рынке. С одной стороны, это хорошо – высокая конкуренция порождает установление выгодных для потребителей цен. Но с другой – на рынке клиентских твердотельных накопителей возникает бардак и путаница. Десятки производителей предлагают сотни различающихся между собой по характеристикам SSD, и найти в таком многообразии подходящее решение для каждого конкретного случая становится очень непросто, особенно без досконального знания всех тонкостей. В этой статье мы попытаемся осветить основные вопросы, касающиеся выбора твердотельных накопителей, и дадим свои рекомендации, которые позволят при покупке SSD осуществить более-менее осознанный выбор и получить в своё распоряжение продукт, который будет вполне достойным вариантом по сочетанию цены и потребительских качеств.

Проповедуемый нами алгоритм выбора не слишком сложен для понимания. Мы предлагаем не зацикливаться на особенностях аппаратных платформ и контроллеров, используемых в различных моделях SSD. Тем более, что их число давно вышло за разумные пределы, а разница в их потребительских свойствах нередко может быть прослежена лишь специалистами. Вместо этого выбор предпочтительнее строить исходя из действительно важных факторов – используемого интерфейса, типа установленной в том или ином накопителе флеш-памяти и того, какая фирма произвела конечный продукт. Говорить же о контроллерах имеет смысл лишь в отдельных случаях, когда это действительно имеет определяющее значение, и мы такие случаи опишем отдельно.

Форм-факторы и интерфейсы

Первое и самое заметное различие между имеющимися на рынке твердотельными накопителями заключается в том, что они могут иметь различное внешнее исполнение и подключаться в систему по разным интерфейсам, использующим для передачи данных принципиально различные протоколы.

Наиболее распространены SSD, обладающие интерфейсом SATA . Это ровно тот же интерфейс, что применяется в классических механических жёстких дисках. Поэтому большинство SATA SSD и выглядят похожим на мобильные HDD образом: они упаковываются в 2,5-дюймовые корпуса с высотой 7 или 9 мм. Такой SSD можно установить в ноутбук на место старого 2,5-дюймового жёсткого диска, а можно без каких-либо проблем использовать его и в настольном компьютере вместо (или рядом с) 3,5-дюймовым HDD.

Твердотельные накопители, использующие интерфейс SATA, стали своего рода правопреемниками HDD, и это обуславливает их повсеместное распространение и широчайшую совместимость с существующими платформами. Однако современная версия SATA-интерфейса рассчитана на максимальную скорость передачи данных лишь на уровне 6 Гбит/с, которая кажется запредельной для механических жёстких дисков, но не для SSD. Поэтому производительность наиболее мощных моделей SATA SSD определяется не столько их возможностями, сколько пропускной способностью интерфейса. Это не особенно мешает массовым твердотельным накопителям раскрывать свою высокую скорость, но наиболее производительные модели SSD для энтузиастов интерфейс SATA стараются обходить стороной. Тем не менее, именно SATA SSD является самым подходящим вариантом для современной общеупотребительной системы.

Широко используется SATA-интерфейс и в SSD, рассчитанных на компактные мобильные системы. В них дополнительные ограничения накладываются на размер комплектующих, поэтому накопители для таких применений могут выпускаться в специализированном форм-факторе mSATA . Твердотельные накопители данного формата представляют собой небольшую дочернюю карту с напаянными микросхемами и устанавливаются в специальные слоты, имеющиеся в некоторых ноутбуках и неттопах. Преимущество mSATA SSD заключается исключительно в миниатюрности, никаких же иных плюсов у mSATA нет – это точно такие же SATA SSD, что и выпускаемые в 2,5-дюймовых корпусах, но в более компактном исполнении. Поэтому, приобретать такие накопители следует лишь для модернизации систем, в которых есть разъёмы mSATA.

В тех же случаях, когда пропускной способности, предлагаемой SATA-интерфейсом, кажется недостаточно, обратить внимание можно на твердотельные накопители с интерфейсом PCI Express . В зависимости от того, какая версия протокола и сколько линий используется накопителем для передачи данных, пропускная способность этого интерфейса может доходить до значений, впятеро превосходящих возможности SATA. В таких накопителях обычно используются самая производительная начинка, и они существенно обходят по скорости более привычные SATA-решения. Правда, PCIe SSD существенно дороже, поэтому чаще всего они попадают в наиболее высокопроизводительные системы высшей ценовой категории. А поскольку PCIe SSD обычно выпускаются в виде карт расширения, устанавливаемых в слоты PCI Express, подходят они исключительно для полноразмерных настольных систем.

Стоит отметить, что в последнее время становятся популярны накопители c интерфейсом PCI Express, работающие по протоколу NVMe . Это – новый программный протокол работы с устройствами хранения данных, который дополнительно увеличивает быстродействие системы при взаимодействии со скоростной дисковой подсистемой. За счёт сделанных в нём оптимизаций этот протокол действительно обладает лучшей эффективностью, но сегодня к NVMe-решениям нужно относиться с осторожностью: они совместимы лишь с самыми новыми платформами и работоспособны только в новых версиях операционных систем.

В то время как пропускной способности интерфейса SATA становится недостаточно для скоростных моделей SSD, а PCIe-накопители громоздки и требуют для своей установки отдельного полноразмерного слота, на сцену постепенно выходят накопители, выполненные в форм-факторе M.2 . Похоже, что именно M.2 SSD имеют шанс стать следующим общепринятым стандартом, и они будут не менее популярны, чем SATA SSD. Однако нужно иметь в виду, что M.2 – это не ещё один новый интерфейс, а лишь спецификация типоразмера карт и разводки необходимого для них разъёма. Работают же M.2 SSD по вполне привычным интерфейсам SATA либо PCI Express: в зависимости от конкретной реализации накопителя допускается как один, так и другой вариант.

Карты M.2 представляют собой небольшие дочерние платы с напаянными на них элементами. Необходимые для них слоты M.2 сегодня можно найти на большинстве современных материнских плат, а также во многих новых ноутбуках. Учитывая, что M.2 SSD могут работать в том числе и через интерфейс PCI Express, наиболее интересны с практической точки зрения как раз именно такие M.2-накопители. Однако на данный момент ассортимент подобных моделей не слишком велик. Тем не менее, если речь идёт о сборке или модернизации современной высокопроизводительной системы, в частности, игрового десктопа или ноутбука, мы советуем обращать внимание в первую очередь именно на M.2-модели SSD с интерфейсом PCI Express.

Кстати, если ваша настольная система не оборудована разъёмом M.2, а установить такой накопитель всё-таки хочется, сделать это всегда возможно с помощью платы-переходника. Такие решения выпускаются как производителями материнских плат, так и многочисленными мелкими производителями всякой периферии.

Типы флеш-памяти и надёжность накопителей

Второй важный вопрос, с которым в любом случае придётся разобраться при выборе, касается типов флеш-памяти, которые можно встретить в актуальных моделях твердотельных накопителей. Именно флеш-память определяет основные потребительские характеристики SSD: их производительность, надёжность и цену.

Ещё совсем недавно разница между различными типами флеш-памяти состояла лишь в том, сколько бит данных хранится в каждой ячейке NAND, и это подразделяло память на три разновидности: SLC, MLC и TLC. Однако теперь производители осваивают в своих полупроводниковых технологиях новые подходы к компоновке ячеек и к повышению их надёжности, и ситуация стала значительно сложнее. Тем не менее, мы перечислим основные варианты флеш-памяти, которые можно встретить в современных твердотельных накопителях для обычных пользователей.

Начать следует с SLC NAND . Это самый старый и самый простой тип памяти. Он предполагает хранение одного бита данных в каждой ячейке флеш-памяти и благодаря этому имеет высокие скоростные характеристики и заоблачный ресурс перезаписи. Проблема лишь в том, что хранение по одному биту информации в каждой ячейке активно расходует транзисторный бюджет, и флеш-память такого типа получается очень дорогой. Поэтому SSD на базе такой памяти уже давно не выпускаются, и на рынке их попросту нет.

Разумной альтернативой SLС-памяти с более высокой плотностью хранения данных в полупроводниковых NAND-кристаллах и более низкой ценой является MLC NAND . В такой памяти в каждой ячейке хранится уже по два бита информации. Скорость работы логической структуры MLC-памяти остаётся на достаточно хорошем уровне, но выносливость снижается примерно до трёх тысяч циклов перезаписи. Тем не менее, MLC NAND используется сегодня в подавляющем большинстве высокопроизводительных твердотельных накопителей, а уровень её надёжности вполне достаточен для того, чтобы производители SSD не только давали на свои продукты пятилетнюю или даже десятилетнюю гарантию, но и обещали возможность перезаписи полной ёмкости накопителя несколько сотен раз.

Для тех же применений, где интенсивность операций записи очень высока, например, для серверов, производители SSD собирают решения на базе специальной eMLC NAND . С точки зрения принципов работы это – полный аналог MLC NAND, но с повышенной устойчивостью к постоянным перезаписям. Такая память изготавливается из самых лучших, отборных полупроводниковых кристаллов и может без проблем переносить примерно втрое большую нагрузку, чем ординарная MLC-память.

В то же время стремление к снижению цен на свою массовую продукцию заставляет производителей переходить на более дешёвую по сравнению с MLC NAND память. В бюджетных накопителях последних поколений нередко встречается TLC NAND – флеш-память, в каждой ячейке которой хранится по три бита данных. Эта память примерно в полтора раза медленнее, чем MLC NAND, а её выносливость такова, что перезаписать в ней информацию до деградации полупроводниковой структуры удаётся около тысячи раз.

Тем не менее, даже такую хлипкую TLC NAND в сегодняшних накопителях можно встретить достаточно часто. Число моделей SSD на её основе уже перевалило далеко за десяток. Секрет жизнеспособности таких решений заключается в том, что в них производители добавляют небольшой внутренний кеш, основанный на скоростной и высоконадёжной SLC NAND. Именно таким образом решается сразу обе проблемы – как с производительностью, так и с надёжностью. В результате, SSD на базе TLC NAND получают скорости, достаточные для насыщения SATA-интерфейса, а их выносливость позволяет производителям давать на конечные продукты трёхлетнюю гарантию.

В погоне за снижением себестоимости продукции производители стремятся к уплотнению данных внутри ячеек флеш-памяти. Именно этим был обусловлен переход на MLC NAND и начавшееся теперь распространение в накопителях TLC-памяти. Следуя этой тенденции, в скором времени мы могли бы столкнуться и с SSD на базе QLC NAND, в которой каждая ячейка хранит по четыре бита данных, однако какова бы была надёжность и скорость работы такого решения, остаётся только догадываться. К счастью, индустрия нашла другой путь повышения плотности хранения данных в полупроводниковых кристаллах, а именно – их перевод на трёхмерную компоновку.

В то время как в классической NAND-памяти ячейки расположены исключительно планарно, то есть в виде плоского массива, в 3D NAND в полупроводниковой структуре введено третье измерение, и ячейки располагаются не только по осям X и Y, но и в несколько ярусов друг над другом. Этот подход позволяет решить главную проблему – плотность хранения информации в такой структуре можно наращивать не увеличением нагрузки на имеющиеся ячейки или их миниатюризацией, а простым добавлением дополнительных слоёв. Успешно решается в 3D NAND и вопрос выносливости флеш-памяти. Трёхмерная компоновка позволяет применять производственные технологии с увеличенными нормами, которые с одной стороны дают более устойчивую полупроводниковую структуру, а с другой – устраняют взаимное влияние ячеек друг на друга. В результате, ресурс трёхмерной памяти по сравнению с планарной удаётся улучшить примерно на порядок.

Иными словами, трёхмерная структура 3D NAND готова совершить настоящую революцию. Проблема лишь в том, что изготавливать такую память несколько сложнее, чем обычную, поэтому старт её производства значительно растянулся по времени. В итоге, на данный момент налаженным массовым выпуском 3D NAND может похвастать лишь компания Samsung. Остальные производители NAND пока лишь готовятся к запуску серийного производства трёхмерной памяти и смогут предложить коммерческие решения только в следующем году.

Если же говорить о трёхмерной памяти Samsung, то на сегодняшний день она использует 32-слойный дизайн и продвигается под собственным маркетинговым именем V-NAND. По типу организации ячеек в такой памяти она подразделяется на MLC V-NAND и TLC V-NAND – и то, и другое – это трёхмерная 3D NAND, но в первом случае каждая отдельная ячейка хранит по два бита данных, а во втором – по три. Хотя принцип действия в обоих случаях схож с обычной MLC и TLC NAND, за счёт использования зрелых техпроцессов её выносливость выше, а значит, SSD на базе MLC V-NAND и TLC V-NAND несколько лучше по надёжности, чем SSD с обычной MLC и TLC NAND.

Впрочем, говоря о надёжности твердотельных накопителей, необходимо иметь в виду, что от ресурса применяемой в них флеш-памяти она зависит лишь опосредовано. Как показывает практика, современные потребительские SSD, собранные на качественной NAND-памяти любого типа, в реальности способны перенести запись сотен терабайт информации. И это с лихвой покрывает потребности большинства пользователей персональных компьютеров. Выход же накопителя из строя при исчерпании им ресурса памяти – это скорее из ряда вон выходящее событие, которое может быть связано лишь с тем, что SSD используется при слишком интенсивной нагрузке, для которой он на самом деле не предназначался изначально. В большинстве случаев поломки SSD происходят по совершенно другим причинам, например, от перебоев питания или ошибок в их микропрограмме.

Поэтому вместе с типом флеш-памяти очень важно обращать внимание и на то, какая компания изготовила конкретный накопитель. Крупнейшие производители имеют в своём распоряжении более мощные инженерные ресурсы и лучше заботятся о своей репутации, чем небольшие фирмы, вынужденные конкурировать с грандами, используя в первую очередь ценовой аргумент. Вследствие этого SSD крупных производителей в целом более надёжны: в них используются заведомо качественные компоненты, а доскональная отладка микропрограммы является одним из важнейших приоритетов. Это подтверждаются и практикой. Частота обращений по гарантии (по общедоступной статистике одного из европейских дистрибуторов) меньше у тех SSD, которые произведены более крупными компаниями, о которых мы подробнее поговорим в следующем разделе.

Производители SSD, о которых следует знать

Рынок потребительских SSD очень молод, и на нём ещё не успела произойти консолидация. Поэтому число производителей твердотельных накопителей очень велико – как минимум их не меньше сотни. Но большинство из них – это мелкие компании, которые не имеют ни собственных инженерных команд, ни полупроводникового производства, а фактически занимаются лишь сборкой своих решений из закупаемых на стороне готовых компонентов и их маркетинговой поддержкой. Естественно, SSD, выпущенные такими «сборщиками», уступают продукции настоящих производителей, которые инвестируют в разработку и производство огромные средства. Именно поэтому при рациональном подходе к выбору твердотельных накопителей обращать внимание стоит лишь на решения, выпускаемые лидерами рынка.

В числе таких «столпов», на которых держится весь рынок твердотельных накопителей, можно назвать лишь несколько имён. И в первую очередь это – Samsung , которая на этот момент владеет весьма внушительной 44-процентной рыночной долей. Иными словами, почти каждый второй проданный SSD сделан именно Samsung. И такие успехи совсем не случайны. Компания не только самостоятельно делает флеш-память для своих SSD, но и обходится вообще без какого-либо стороннего участия в проектировании и производстве. В её твердотельных накопителях используются аппаратные платформы, от начала и до конца сконструированные собственными инженерами и производимые на собственных мощностях. В результате, передовые накопители Samsung нередко отличаются от конкурирующих продуктов своей технологической продвинутостью – в них можно встретить такие прогрессивные решения, которые в продукции других фирм появляются существенно позже. Например, накопители, основанные на 3D NAND, в настоящее время присутствуют исключительно в ассортименте компании Samsung. И именно поэтому на SSD этой компании следует обратить внимание энтузиастам, которым импонирует техническая новизна и высокая производительность.

Второй по величине производитель SSD потребительского уровня – Kingston , владеющий примерно 10-процентной рыночной долей. В отличие от Samsung эта компания не занимается самостоятельным выпуском флеш-памяти и не ведёт разработок контроллеров, а опирается на предложения сторонних производителей NAND-памяти и решения независимых инженерных команд. Однако именно это позволяет Kingston конкурировать с гигантами вроде Samsung: умело подбирая партнёров в каждом конкретном случае, Kingston предлагает весьма разностороннюю линейку продукции, хорошо отвечающую потребностям разных групп пользователей.

Также мы бы посоветовали обращать внимание на те твердотельные накопители, которые выпускаются компаниями SanDisk и Micron, использующей торговую марку Crucial . Обе эти фирмы имеют собственные мощности по выпуску флеш-памяти, что позволяет им предлагать высококачественные и технологичные SSD с отличным сочетанием цены, надёжности и быстродействия. Немаловажно и то, что при создании своих продуктов эти производители опираются на сотрудничество с компанией Marvell – одним из лучших и крупнейших разработчиков контроллеров. Такой подход позволяет SanDisk и Micron стабильно добиваться достаточно высокой популярности их продукции – их доля на рынке SSD достигает 9 и 5 процентов соответственно.

В завершение рассказа об основных игроках рынка твердотельных накопителей упомянуть следует и о компании Intel. Но, к сожалению, не в самом положительном ключе. Да, она тоже самостоятельно производит флеш-память и имеет в своём распоряжении отличную инженерную команду, способную проектировать весьма интересные SSD. Однако Intel сосредоточена в первую очередь на разработках твердотельных накопителей для серверов, которые рассчитаны на интенсивные нагрузки, имеют достаточно высокую цену и потому малоинтересны для обычных пользователей. Её же клиентские решения основываются на совсем старых аппаратных платформах, закупаемых на стороне, и заметно проигрывают в своих потребительских качествах предложениям конкурентов, о которых мы говорили выше. Иными словами, использовать в современных персональных компьютерах твердотельные накопители компании Intel мы не советуем. Исключение для них можно делать лишь в одном случае – если речь идёт о высоконадёжных накопителях с eMLC-памятью, которые микропроцессорному гиганту удаются на отлично.

Быстродействие и цены

Если вы внимательно ознакомились с первой частью нашего материала, то осмысленный выбор твердотельного накопителя кажется очень простым. Совершенно очевидно, что выбирать следует из основанных на V-NAND или MLC NAND моделей SSD, предлагаемых лучшими производителями – лидерами рынка, то есть Crucial, Kingston, Samsung или SanDisk. Однако даже если сузить круг поиска до предложений только этих компаний, то окажется, что их всё равно очень много.

Поэтому к критериям поиска придётся привлечь дополнительные параметры – производительность и цену. На сегодняшнем рынке SSD произошла чёткая сегментация: предлагаемые продукты относятся к нижнему, среднему или верхнему уровню и от этого прямо зависит их цена, производительность, а также и условия гарантийного обслуживания. Наиболее дорогие твердотельные накопители основываются на самых производительных аппаратных платформах и используют самую качественную и быструю флеш-память, более же дешёвые – базируются на урезанных платформах и NAND-памяти попроще. Накопители же среднего уровня характеризуются тем, что в них производители пытаются соблюсти баланс между производительностью и ценой.

В результате, продающиеся в магазинах бюджетные накопители предлагают удельную цену на уровне $0,3-0,35 за каждый гигабайт. Модели среднего уровня подороже – их стоимость составляет $0,4-0,5 за каждый гигабайт объёма. Удельные же цены флагманских SSD вполне могут доходить до $0,8-1,0 за гигабайт. В чём же разница?

Решения верхней ценовой категории, которые в первую очередь ориентированы на аудиторию энтузиастов, это – высокопроизводительные SSD, использующие для своего включения в систему шину PCI Express, которая не ограничивает максимальную пропускную способность при передаче данных. Такие накопители могут быть выполнены в виде M.2 или PCIe-карт и обеспечивают скорости, в разы превышающие быстродействие любых SATA-накопителей. При этом в их основе используются специализированные контроллеры Samsung, Intel или Marvell и самая качественная и быстродействующая память типов MLC NAND или MLC V-NAND.

В среднем ценовом сегменте играют SATA-накопители, подключаемые по SATA-интерфейсу, однако способные при этом задействовать (почти) всю его пропускную способность. Такие SSD могут использовать разные контроллеры разработки Samsung или Marvell и различную качественную MLC либо V-NAND память. Однако в целом их производительность примерно одинакова, поскольку больше зависит от интерфейса, чем от мощности начинки накопителя. Выделяются такие SSD на фоне более дешёвых решений не только производительностью, но и расширенными условиями гарантии, срок которой устанавливается в пять или даже десять лет.

Бюджетные накопители – самая многочисленная группа, в которой находят место совершенно разношёрстные решения. Однако находятся у них и общие черты. Так, контроллеры, которые применяются в недорогих SSD, обычно имеют урезанный уровень параллелизма. Кроме того, чаще всего это процессоры, созданные небольшими тайваньскими инженерными командами вроде Phison, Silicon Motion или JMicron, а не командами разработчиков с мировым именем. По своей производительности бюджетные накопители до решений более высокого класса, естественно, не дотягивают, что бывает особенно заметно при случайных операциях. Кроме того, попадающая в накопители нижнего ценового диапазона флеш-память тоже к самому высокому уровню, естественно, не относится. Обычно здесь встречается либо дешёвая MLC NAND, выпущенная по «тонким» производственным нормам, или вообще TLC NAND. Вследствие этого сроки гарантии на такие SSD сокращены до трёх лет, существенно ниже бывает и декларируемый ресурс перезаписи. Высокопроизводительные SSD

Samsung 950 PRO . Вполне естественно, что лучшие SSD потребительского уровня стоит искать в ассортименте компании, которая занимает на рынке доминирующее положение. Так что если вы хотите получить в своё распоряжение накопитель премиального класса, который заведомо превосходит любые другие SSD по скорости, то можете смело приобретать новейший Samsung 950 PRO. В его основе лежит собственная аппаратная платформа Samsung, в которой задействуется передовая MLC V-NAND второго поколения. Она обеспечивает не только высокую производительность, но и хорошую надёжность. Но следует иметь в виду, что Samsung 950 PRO включается в систему по шине PCI Express 3.0 x4 и выполнен в виде карты форм-фактора M.2. И есть ещё одна тонкость. Этот накопитель работает по протоколу NVMe, то есть совместим лишь с новейшими платформами и операционными системами.

Kingston HyperX Predator SSD . Если же вы хотите получить максимально беспроблемное решение, которое заведомо совместимо не только с самыми новыми, но и со зрелыми системами, то выбор стоит останавливать на Kingston HyperX Predator SSD. Этот накопитель немного медленнее Samsung 950 PRO и использует шину PCI Express 2.0 x4, но зато его всегда и без каких-либо проблем можно сделать загрузочным накопителем в абсолютно любой системе. При этом обеспечиваемые им скорости в любом случае в разы выше, чем выдают SATA SSD. И ещё одна сильная сторона Kingston HyperX Predator SSD заключается в том, что он доступен в двух вариантах: в виде карт форм-фактора M.2, либо в виде PCIe-плат, устанавливаемых в привычный слот. Правда, есть у HyperX Predator и прискорбные недостатки. На его потребительских свойствах сказывается тот факт, что производитель закупает базовые компоненты на стороне. В основе HyperX Predator SSD лежит контроллер разработки Marvell и флеш-память Toshiba. В результате, не имея полного контроля над начинкой своего решения, Kingston вынуждена давать на свой премиальный твердотельный накопитель гарантию, сокращённую до трёх лет.

Тестирование и обзор Kingston HyperX Predator SSD .

Твердотельные накопители среднего уровня

Samsung 850 EVO . Основанный на собственной самсунговской аппаратной платформе, которая включает новаторскую флеш-память типа TLC V-NAND, накопитель Samsung 850 EVO предлагает отличное сочетание потребительских характеристик. При этом его надёжность не вызывает никаких нареканий, а технология SLC-кеширования TurboWrite позволяет полностью задействовать пропускную способность SATA-интерфейса. Особенно привлекательными нам представляются варианты Samsung 850 EVO с ёмкостью от 500 Гбайт и выше, которые обладают SLC-кешем большего размера. Кстати, в этой линейке есть и уникальный SSD с объёмом 2 Тбайт, аналогов которого вообще не существует. Ко всему перечисленному следует добавить, что на Samsung 850 EVO распространяется пятилетняя гарантия, причём владельцы накопителей данного производителя всегда могут обратиться в любой из раскиданных по стране многочисленных сервис-центров этой компании.

SanDisk Extreme Pro . Компания SanDisk сама производит флеш-память для своих накопителей, но контролеры закупает на стороне. Так, Extreme Pro базируется на контроллере разработки Marvell, однако в нём можно найти немало ноу-хау от самой SanDisk. Самое интересное добавление – SLC-кеш nCahce 2.0, который в Extreme Pro реализован внутри MLC NAND. В результате, производительность SATA-накопителя весьма впечатляет, а кроме того, мало кого оставят равнодушными условия гарантии, срок которой установлен в 10 лет. Иными словами, SanDisk Extreme Pro – очень интересный и актуальный вариант для систем среднего уровня.

Тестирование и обзор SanDisk Extreme Pro .

Crucial MX200 . Есть очень неплохой SATA SSD среднего уровня и ассортименте Micron. Crucial MX200 использует произведённую этой фирмой MLC-память и подобно SanDisk Extreme Pro основывается на контроллере Marvell. Однако модель MX200 дополнительно усилена технологией динамического SLC-кеширования Dynamic Write Acceleration, которая поднимает производительность SSD выше среднего уровня. Правда, используется она лишь в моделях с ёмкостью 128 и 256 Гбайт, так что в первую очередь интерес представляют именно они. Также несколько хуже у Crucial MX200 и условия гарантии – её срок установлен лишь в три года, но в качестве компенсации Micron продаёт свои SSD немного дешевле конкурентов.

Бюджетные модели

Kingston HyperX Savage SSD . Компания Kingston предлагает бюджетный SSD, основанный на полноценном восьмиканальном контроллере, чем он и подкупает. Правда, в HyperX Savage используется разработка Phison, а не Marvell, но зато флеш-память – нормальная MLC NAND, которую Kingston закупает у Toshiba. В итоге, уровень производительности, обеспечиваемый HyperX Savage, немного ниже среднего, а гарантия на него – трёхлетняя, но среди бюджетных предложений этот накопитель смотрится достаточно уверенно. Кроме того, HyperX Savage эффектно выглядит и его будет приятно установить в корпус с окном.

Тестирование и обзор Kingston HyperX Savage SSD .

Crucial BX100 . Этот накопитель попроще, чем Kingston HyperX Savage, и в его основе лежит урезанный четырёхканальный контроллер Silicon Motion, но несмотря на это производительность Crucial BX100 совсем неплоха. Кроме того, Micron использует в этом SSD свою собственную MLC NAND, что в итоге и делает данную модель весьма интересным бюджетным предложением, предлагаемым именитым производителем и не вызывающим претензий пользователей к надёжности.

Твердотельные жесткие диски с каждым годом становятся все дешевле, а вместе с тем и все популярнее. На рынке появляется больше моделей подобных накопителей, и это связано не только с предложением своего ассортимента новыми производителями, но и с использованием новых технологий «старыми игроками». Компании в данный момент выпускают на рынок SSD-диски с двумя основными типами памяти: MLC и TLC. В рамках данной статьи рассмотрим, чем они отличаются друг от друга, и какой вариант лучше купить для домашнего использования.

Обратите внимание: Также можно встретить в продаже твердотельные жесткие диски, память в которых обозначена V-NAND или 3D NAND. Данная память все равно относится к типу MLC или TLC, о подобных обозначениях также расскажем ниже.

Оглавление: Рекомендуем прочитать:

Типы памяти SSD дисков

В твердотельных накопителях используется флэш-память, которая собой представляет организованные ячейки памяти на базе полупроводников, сгруппированные особым образом. Можно разделить всю используемую флэш-память в SSD накопителях следующим образом:

По методу чтения и записи. Современные твердотельные накопители используют тип памяти NAND;
По способу хранения данных. Разделить по способу хранения данных SSD накопители можно на SLC и MLC. Расшифровать аббревиатуры можно как «одноуровневая ячейка» или «многоуровневая ячейка». В случае с памятью SLC в одной ячейке может содержаться не более одного бита данных, тогда как во второй ситуации в одной ячейке может храниться более одного бита. В потребительских твердотельных накопителях используется MLC технология хранения данных.

TLC – это подвид MLC памяти. Если в стандартной MLC памяти хранится 2 бита информации в одной ячейке, то в варианте TLC может хранить три бита информации в одной ячейке памяти. То есть, TLC – это тоже многоуровневая ячейка.

Обратите внимание: Некоторые производители твердотельных дисков указывают не TLC, а 3- bit MLC или MLC-3. По сути, все эти три варианта означают одно и то же.

TLC или MLC: что лучше

Если не рассматривать детали, то можно сказать, что в общем случае тип памяти MLC лучше, чем TLC, вот несколько его преимуществ:

Память подобного типа прослужит дольше, в среднем, на 20-30%;
MLC работает быстрее, чем TLC;
Твердотельные накопители на базе памяти MLC требуют меньше энергии для работы.

За лучшее качество нужно платить, и наличие памяти типа MLC сказывается на стоимости твердотельных жестких дисков – они дороже, чем варианты на TLC.

Но если вдаваться в детали и рассматривать использование SSD-дисков с данными типами памяти на пользовательском уровне, стоит сказать, что отличия между ними не столь велики, и далеко не всегда есть смысл переплачивать за MLC память. Многое в их работе зависит от других факторов, например от интерфейса подключения. Рассмотрим пару вариантов наглядно:

Подводя итог, можно сделать вывод, что однозначно MLC или TLC вариант не выигрывает. Факторов, которые влияют на скорость работы твердотельного накопителя, огромное множество. Если приобрести емкий SSD-диск на основе TLC памяти, он может оказаться лучше от одного производителя, чем модель на MLC от другого производителя, при этом по стоимости они будут одинаковыми. На потребительском уровне покупателю следует ориентировать не на тип памяти, а на показатели того или иного диска в тестах, которые производители всегда публикуют. Разниться показатели в тестах могут даже у моделей одной компании, выпускаемой в разных линейках, несмотря на одинаковый тип памяти в них.

Что такое 3D NAND, 3D TLC и V-NAND в SSD-памяти

Еще один параметр, который может заметить покупатель при выборе твердотельного жесткого диска – это 3D NAND, 3D TLC или V-NAND. В зависимости от производителя данное свойство носит различные названия, но суть одна. При наличии подобного обозначения следует знать, что в данной модели накопителя ячейки флэш-памяти расположены на чипах в несколько слоев, тогда как при отсутствии такого обозначения, скорее всего, они наложены в один слой.

Если вы собираете мощный компьютер или хотите ускорить старый, то вам пригодится SSD. Наконец-то стоимость этих накопителей упала настолько, что их можно рассматривать в качестве разумной альтернативы жёстким дискам (HDD).

Перечисленные ниже особенности SSD помогут вам выбрать лучший накопитель, совместимый с вашим компьютером и отвечающий вашим нуждам.

1. Какой формфактор выбрать: SSD 2,5″, SSD M.2 или другой

SSD 2,5″

Этот формфактор является самым распространённым. SSD выглядит как небольшая коробочка, напоминающая обыкновенный жёсткий диск. SSD 2,5″ самые дешёвые, но при этом их скорости с головой хватает большинству пользователей.

Совместимость SSD 2,5″ с компьютерами

SSD этого формфактора можно установить в любой настольный компьютер или ноутбук, в корпусе которого имеется свободный отсек для 2,5-дюймовых накопителей. Если в вашей системе есть только место для старого 3,5-дюймового жёсткого диска, в него тоже можно вставить SSD 2,5″. Но в этом случае ищите модель SSD, в комплекте с которой продаётся специальный фиксатор.

Как и современные HDD, SSD 2,5″ подключается к материнской плате с помощью интерфейса SATA3. Такое соединение обеспечивает пропускную способность до 600 Мбайт/с. Если у вас старая материнская плата с разъёмом SATA2, вы всё равно сможете подключить SSD 2,5″, но пропускная способность накопителя будет ограничена старой версией интерфейса.

SSD M.2

Более компактный формфактор, за счёт чего подходит даже для особо тонких , в которых нет места для SSD 2,5″. Выглядит как продолговатый стик, устанавливается не в отдельный отсек корпуса, а прямо на материнскую плату.

Для подключения к плате в каждом накопителе M.2 используется один из двух интерфейсов: SATA3 или PCIe.

PCIe работает в несколько раз быстрее, чем SATA3. Если выбираете первый, то стоит учитывать ещё несколько вещей: версию интерфейса и количество подведённых к коннектору линий для передачи данных.

Чем новее версия PCIe, тем выше пропускная способность (скорость обмена данными) интерфейса. Распространены две версии: PCIe 2.0 (до 1,6 Гбайт/с) и PCIe 3.0 (до 3,2 Гбайт/с).
Чем больше линий передачи данных подведено к коннектору SSD, тем опять-таки выше его пропускная способность. Максимальное количество линий в SSD M.2 - четыре, в этом случае в описании накопителя его интерфейс обозначается как PCIe x4. Если линий всего две, то - PCIe x2.

Совместимость SSD M.2 с компьютерами

Перед покупкой SSD M.2 вы должны убедиться, что он подойдёт к вашей материнской плате. Для этого нужно проверить сначала физическую, а затем и программную совместимость коннектора на накопителе со слотом на плате. После нужно узнать длину накопителя и сопоставить её с допустимой длиной гнезда, отведённого под M.2 в вашей системе.

1. Физическая совместимость интерфейсов

Каждый разъём на материнской плате, предназначенный для подключения накопителей формата M.2, имеет специальный вырез (ключ) одного из двух типов: B или M. В то же время коннектор на каждом накопителе M.2 имеет сразу два выреза B + M, реже только один из двух ключей: B или M.

К B-разъёму на плате можно подключать с B-коннектором. К M-разъёму, соответственно, накопитель с коннектором типа M. SSD, коннекторы которых имеют два выреза M + B, совместимы с любыми слотами M.2, независимо от ключей в последних.

SSD M.2 c ключом B + M (верхний) и SSD M.2 с ключом M (нижний) / www.wdc.com

Таким образом, сначала убедитесь, что на вашей материнской плате вообще присутствует разъём для SSD M.2. Затем узнайте ключ своего разъёма и подберите накопитель, коннектор которого совместим с этим ключом. Типы ключей обычно указывают на коннекторах и слотах. Кроме того, всю необходимую информацию вы можете найти в документах к материнской плате и накопителю.

2. Логическая совместимость интерфейсов

Чтобы SSD подошёл вашей материнской плате, учесть физическую совместимость его коннектора с разъёмом недостаточно. Дело в том, что коннектор накопителя может не поддерживать логический интерфейс (протокол), который используется в слоте вашей платы.

Поэтому, когда разберётесь с ключами, узнайте, какой протокол реализован в разъёме M.2 на вашей плате. Это может быть SATA3, и/или PCIe x2, и/или PCIe x4. Затем выбирайте SSD M.2 с таким же интерфейсом. Информацию о поддерживаемых протоколах ищите в документации к устройствам.

3. Совместимость габаритов

Ещё один нюанс, от которого зависит совместимость накопителя с материнской платой, это его длина.

В характеристиках большинства плат вы можете встретить числа 2260, 2280 и 22110. Первые две цифры в каждом из них говорят о поддерживаемой ширине накопителя. Она одинакова для всех SSD M.2 и равняется 22 мм. Следующие две цифры - это длина. Таким образом, большинство плат совместимо с накопителями длиною 60, 80 и 110 мм.

Три накопителя SSD M.2 разной длины / www.forbes.com

Перед покупкой M.2 обязательно узнайте поддерживаемую длину накопителя, которая указана в документах к материнской плате. Затем выбирайте , который соответствует этой длине.

Как видите, вопрос совместимости M.2 очень запутанный. Поэтому на всякий случай проконсультируйтесь на этот счёт с продавцами.

Менее популярные формфакторы

Возможно, в корпусе вашего компьютера не окажется отсека для SSD 2,5”, а на материнской плате не будет разъёма для M.2. С такой нетипичной ситуацией может столкнуться владелец тонкого ноутбука. Тогда для вашей системы нужно выбирать SSD 1,8″ или mSATA - уточняйте в документах к компьютеру. Это редкие формфакторы, которые компактнее SSD 2,5”, но уступают по скорости обмена данными накопителям M.2.

Кроме того, тонкие ноутбуки от Apple тоже могут не поддерживать традиционные формфакторы. В них производитель устанавливает SSD проприетарного формата, характеристики которого сопоставимы с M.2. Так что, если у вас тонкий ноутбук с яблоком на крышке, поддерживаемый тип SSD уточняйте в документации к компьютеру.

Внешние SSD

Помимо внутренних, есть также внешние накопители. Они очень сильно разнятся по форме и размеру - выбирайте тот, который будет для вас удобнее.

Что касается интерфейса, то подключаются к компьютерам через порт USB. Чтобы добиться полной совместимости, убедитесь, что порт на компьютере и коннектор накопителя поддерживают один и тот же стандарт USB. Наибольшую скорость обмена данными обеспечивают спецификации USB 3 и USB Type-C.

2. Какая память лучше: MLC или TLC

По количеству битов информации, которые могут храниться в одной ячейке флеш-памяти, последнюю разделяют на три типа: SLC (один бит), MLC (два бита) и TLC (три бита). Первый тип актуален для серверов, два других широко используются в потребительских накопителях, поэтому выбирать вам придётся именно из них.

Память MLC быстрее и долговечнее, но дороже. TLC, соответственно, медленнее и выдерживает меньше циклов перезаписи, хотя средний пользователь вряд ли заметит разницу.

Память типа TLC обходится дешевле. Выбирайте именно её, если экономия для вас важнее скорости.

В описании накопителя также может быть указан тип взаимного расположения ячеек памяти: NAND или 3D V-NAND (или просто V-NAND). Первый тип подразумевает, что ячейки располагаются одним слоем, второй - в несколько слоёв, что позволяет создавать SSD повышенной ёмкости. Как утверждают разработчики, надёжность и производительность флеш-памяти 3D V-NAND выше, чем у NAND.

3. Какой SSD быстрее

Помимо типа памяти, на производительность SSD влияют и другие характеристики вроде модели установленного в накопителе контроллера и его прошивки. Но эти детали часто даже не указывают в описании. Вместо них фигурируют конечные показатели скорости чтения и записи, по которым покупателю проще ориентироваться. Так, выбирая между двумя SSD, при прочих равных параметрах берите тот накопитель, заявленные скорости которого выше.

Помните, что производитель указывает лишь теоретически возможные скорости. На практике они всегда ниже заявленных.

4. Какой объём накопителя вам подходит

Разумеется, одной из важнейших характеристик при выборе накопителя является его объём. Если вы покупаете SSD, чтобы сделать из него для быстрой работы операционной системы, достаточно устройства на 64 ГБ. Если же собираетесь устанавливать на SSD игры или хранить на нём большие файлы, то выбирайте объём, соответствующий вашим потребностями.

Но не забывайте, что ёмкость накопителя сильно влияет на его стоимость.

Чек-лист покупателя

Если вам нужен накопитель для офисных задач или просмотра фильмов, выбирайте SSD формфактора 2,5″ или M.2 с интерфейсом SATA3 и памятью TLC. Даже такой бюджетный SSD будет работать намного быстрее обычного жёсткого диска.
Если вы занимаетесь или другими задачами, для которых критично важна высокая производительность накопителя, выбирайте SSD M.2 с интерфейсом PCIe 3.0 x4 и памятью MLC.
Перед покупкой внимательно проверяйте совместимость накопителя с вашим компьютером. Если сомневаетесь, консультируйтесь по этому вопросу с продавцами.

#Тип_чипов #3D_MLC_(Multi_Level_Cell) MLC_(Multi_Level_Cell) #3D_TLC_(Triple_Level_Cell) #TLC_(Triple_Level_Cell)

В современных SSD наиболее распространены три типа чипов памяти : SLC, MLC и TLC.

SLC – Single Level Cell – ячейка с одним уровнем. Имеет высокую производительность, низкое потребление электроэнергии, наибольшую скорость записи и количество . Такой тип памяти обычно используется в серверах высокого уровня, поскольку стоимость на их основе велика.

MLC - Multi Level Cell – ячейка с несколькими уровнями. Обладает меньшей стоимостью, по сравнению с SLC, однако обладает меньшей выносливостью и меньшим количеством . Является хорошим решением для коммерческих и рабочих платформ - имеет хорошее соотношение цена/скорость работы.

EMLC - Enterprise Multi Level Cell – ячейка, аналогичная по структуре обычной MLC, но с увеличенным ресурсом по . По надежности eMLC находится между SLC и MLC, при этом цена не сильно выше, чем у последней. Типичное применение - рабочие станции и серверы среднего класса.

TLC - Three Level Cell – ячейка с тремя уровнями. Обладает большей плотностью, но меньшей выносливостью, медленной скоростью чтения и записи и меньшим количеством по сравнению с SLC и MLC. До настоящего момента, память типа TLC использовалась в основном в flash-накопителях (флешках), однако совершенствование технологий производства сделало возможным его использование и в стандартных SSD.

Все описанные выше типы ячеек памяти относятся к планарному типу, то есть 2D. Их недостатком является то, что для увеличения плотности в каждом отдельном чипе приходится уменьшать техпроцесс, и из-за ряда физических ограничений делать это до бесконечности не получится. Для преодоления этого были разработаны 3D ячейки памяти. Такие ячейки представляет собой цилиндр:

Таким образом появляется возможность разместить большее количество ячеек памяти на одном слое микросхемы. Такие ячейки называются 3D V-NAND и 3D TLC. Что касается емкости и надежности, то она соответствует ячейкам TLC.

Количество состояний ячейки, в зависимости от типа памяти
Физически, все три типа технологий памяти состоят из одинаковых транзисторов, единственным отличием является то, что они хранят в себе различное количество зарядов. Все три работают одинаково: при появлении напряжения ячейка переходит из состояния «выключено» в состояние «включено». SLC использует два отдельных значения напряжения для представления одного бита информации на ячейку и двух логических уровней (0 и 1). MLC использует четыре отдельных значения напряжения для представления четырех логических состояний (00, 01, 10, 11) или двух битов. TLC использует восемь отдельных значений напряжения для представления восьми логических состояний (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111) или трех битов информации.

Поскольку в SLC используется только два значения напряжения, они могут сильнее отличаться друг от друга, уменьшая потенциальную возможность некорректно интерпретировать текущее состояние ячейки и позволяя использовать стандартные условия коррекции ошибки . Вероятность ошибок чтения увеличивается при использовании TLC NAND, поэтому такой тип памяти требует большего объема ECC (Error Correction Code – код коррекции ошибок) при исчерпании ресурса NAND, поскольку в TLC приходится корректировать сразу три бита информации, в отличие от одного для SLC и двух для MLC.