QLC, nya SATA och NVMe M.2 solid state-enheter NAND flash –

Liksom alla NAND-flashminnen är de i sin tur baserade på minnescellsteknologi, som har genomgått en stor utveckling som arkitektur sedan de första elektroniska kretsarna, och även om vi inte kommer att förklara i detalj hur de fungerar eller vad deras historia är, ja… Här är en snabb översikt för att fokusera på QLC-nyheterna som sådana.

Varför välja NAND Flash framför vanliga RAM-chips

En av paradoxerna med SSD kontra RAM-system är att även om de förra är långsammare, mindre täta och dyrare att tillverka än de senare, så är detta fallet när tekniken och det tillvägagångssätt som de är designade för helt skiljer dem åt, när i verkligheten är deras principer desamma.

Den största skillnaden är att NAND Flash som teknik bygger på FGMOS eller MOSFET med flytande grind , som är en typ av metallhalvledarfälteffekttransistorer. Det innebär att själva grinden är isolerad och har en konstant ström, vilket är grunden för SSD-tekniken: målet är att varje cell ska behålla sin egen elektriska täthet, vilket gör att data som lagras kan behållas.

RAM fungerar inte på det sättet, men eftersom det är av MNV-typ eller icke-flyktigt minne behöver det alltid ström för att flöda genom det, så dess arkitektur är baserad på MOS-kondensatorer. Således syftar SSD:n till att lagra varje bit av information så att kontrollern, CPU eller GPU / GPU kan komma åt den och läsa varje cell på 0 och 1-basis.

Därför, och naturligtvis, började de första NAND-blixtcellerna med förmågan att lagra 1 bit vardera i två olika tillstånd (noll och en). Denna typ av NAND-blixt har kallats SLC eller Single Level Cell och är ryggraden i vilken gammal eller nuvarande SSD som helst, om än med många nyanser.

Trendförändring i sektorn med QLC

QLC

Förutsättningen för att byta teknik är enkel, men den kommer också med vissa utmaningar och fördelar. Lagringsbranschen vill öka kapaciteten på dessa enheter som ett primärt mål, men bakom detta ligger till exempel hastighet, pris per gigabyte minne och så klart hållbarhet.

Det är här alla kontroverser finns, så vi kommer att förklara allt om QLC-minne för att göra det tydligt. Som vi redan gissat är QLC på fjärde nivån eller Fyra lager cell minnen, och de är baserade på premissen att de är baserade på teknik som introducerats av deras föregångare, TLC.

Dessa L3-minnestyper uppnår liknande prestanda som dagens MLC, men med kortare livscykler, vanligtvis med ett genomsnitt på 3000 till 5000 cykler per cell. Detta innebär en kortare livslängd, men tack vare den nya strukturen lyckas de få ner priset per gigabyte, så eftersom livslängden på konsument-SSD:er har varit acceptabel i över 10 år, är det en potent och mycket balanserad teknik i alla aspekter . … …

Från SLC till MLC, TLC och nu QLC, vad är nytt inom teknikkvalitet?

QLC

Med hjälp av QLC kan industrin öka kapaciteten samt komplexiteten och livslängden för varje cell. Du får 4 bitar per cell, men upp till 16 olika spänningar måste implementeras, en för varje tillstånd för antalet bitar som ingår. Följaktligen orsakar ett sådant antal tillstånd och spänningar en förlust av läs- och särskilt skrivhastighet på SSD:n.

Att kontrollera och verifiera varje bit är också svårare och varje cell försämras mycket mer, så jämnt allmän ECC otillräcklig för att upprätthålla strukturell integritet och var tvungen att tillgripa andra felkontrollmetoder. Logiskt sett, om vi måste ta till allt detta, kommer de interna läs- och skrivcyklerna att vara högre (inte att förväxla med de externa dataöverföringscyklerna själva), vilket kommer att påverka den totala livslängden på 500 till 1500 raderings- och skrivcykler. och läsning.

Därför har användningen av SLC-cacher blivit nödvändig för att höja prestandan hos dessa SSD:er till åtminstone TLC-nivåer. Allteftersom industrin går uppåt med maximalt antal bitar per cell, minskar hastigheten och hållbarheten på bekostnad av kapaciteten, och det är där hela problemet ligger.

Marknaden försöker gå över till QLC, men för tillfället är varken kostnaderna lägre när man jämför SSD TLC- och QLC-modellerna för sig, eller fördelarna överväger för tillfället nackdelarna.

QLC vs TLC

Det är sant att det finns modeller som har optimala förutsättningar att bevisa att QLC är densamma eller bättre, men det är nischmodeller som användarna litar på, och detta genererar fler chips och därför lägre kostnad.

Men varför välja QLC framför en bra SSD med TLC? Främst på grund av kapacitet och kostnad. Varje gång en SSD kommer ut till ett lägre pris per gigabyte med allt högre avkastning och mer kapacitet är det bara en tidsfråga innan TLC förblir marginell på marknaden. På samma sätt, med QLC, finns det en ny typ av NAND-blixt som kallas X-NAND tillhandahålls som paradoxalt nog kan ta över tronen i branschen från början, eftersom den täcker några av de inneboende problemen med denna teknik, och samtidigt stöder cellnivåstandarder, så att du kan börja med QLC och fortsätta med PLC utan någon restriktioner… Problem.

Framtiden för QLC är lovande, långsam – ja, men branschen ökar klyftan mellan nya nivåer, vilket gör att tekniken kan utvecklas och tillverkarna kan konkurrera. PLC programvara logistikcenter kommer att bli dess efterträdare, och även om det finns stora framsteg i den, är marknaden fortfarande väldigt långt borta för att se högpresterande, högkapacitets-SSD:er för konsumenter till konkurrenskraftiga priser.

Relaterade artiklar

Back to top button