指南 关于固态硬盘闪存类型:SLC、MLC、TLC、QLC的区别以及优缺点

分类:指南
简介:本指南将介绍SSD的NAND闪存类型:QLC,SLC,MLC和TLC之间的差异,以及每个NAND闪存类型的优缺点,以帮助您选择合适的SSD。

SSD结构


SSD的结构主要包含了三个部分:主控、NAND闪存、DDR缓存
  • NAND闪存:真正保存你的资料的地方,断电不遗失。
  • DDR缓存:小容量的部分高速存储位置,断电会清除内容。
  • 主控:用于控制闪存缓存连接到计算机工作的。
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什么是NAND闪存


NAND闪存是不依赖机械结构的,比以往存储方式比如磁带、CD、机械硬盘等更加方便快捷的存储介质,而且即使断电也可以保存数据。
NAND闪存由许多保存数据的储存单元组成,这些储存单位通过电荷的排列组合来表示数据。我们可以想象一下:如果一个存储单元表示一个房间的话。
SLC代表一个房间有一个柜子,以柜子开合来表示数据,这样一个房间就代表了两种状态,一位数据(1bit)。
MLC就是柜子含有两个抽屉,以抽屉开合来表示数据,这样一个房间就能表示四种状态,2bit的信息。
TLC就是指每个抽屉里面含有两个盒子,以盒子开合来表示数据,这样一个房间能代表8种状态,3bit信息。
QLC就是指每个盒子里面有两个怀表,以怀表开合来表示数据,这样一个房间就能代表16种状态,4bit信息。

本来的技术水平只能在一个存储单元放进去两个电子,后面通过读和写的技术优化,可以放进去更多的电子而不使数据混乱丢失,使得固态硬盘的存储容量大增。正式因为这进步,才带来了现在如此廉价的固态硬盘。

SLC –Single Level Cell


因为电子状态简单,所以具有读取或者写入都精确快速的特定。

SLC的读/写生命周期预计在90,000到100,000次之间。其准确性以及长寿命使得它最适合用于工业环境。当然,它的价格也让它不大适合家用。


优点:
速度最快。
寿命最长。
读/写准确度高。


缺点:

最贵。
因为贵,所以容量都偏小。


推荐用于:
工业用途和需要大量读写周期的工作负载,例如服务器。





MLC –Multi Level Cell



在一个单元上存储2位数据,相比SLC降低了制造成本。但是依然是比较高昂的,现存MLC闪存的固态硬盘在家用环境越来越少,有也都是高端产品线。

优点:
读写速度依然快。
成本相对低廉。
稳定性、寿命依然不错。

缺点:
不像SLC或企业SSDS那样耐用和可靠。
推荐用于:
日常消费者使用,游戏玩家等。

TLC –Triple Level Cell



TLC闪存每个单元存储3位数据,这是目前使用最广泛的存储芯片,家用环境几乎都是TLC的固态硬盘。
TLC的最大缺点是它仅适合消费者使用 ,不能满足工业使用标准。读/写生命周期大大缩短,每个单元3,000至5,000个周期。


优点:
性价比达到平衡。在完全满足家用环境对于准确和寿命的需求之下,价格做到了极致低廉,甚至单容量的使用成本只有机械硬盘的两三倍。

缺点:
TLC的寿命比SLC和MLC的寿命短得多。

推荐用于:
绝大多数非高端玩家群体的消费者使用。




QLC –Quad-level Cell



与TLC相比,QLC的容量密度增加了三分之一。此外,QLC通过优化读写逻辑,使得它的读写周期可以媲美TLC甚至还要好。同时QLC的价格低于TLC。
同时因为高速缓存的使用,使得它的速度体验也并不差。是目前低端固态硬盘的唯一选择。


好处:
好处只能说价格够低。

缺点:  读写稳定性差。虽然我不知道理论支持,但是qlc的固态硬盘的掉盘概率要高多了。
推荐用于: 对数据安全性要求不高但是对容量要求比较高的地方,比如取代机械硬盘作为大体积游戏的存储盘。


QLC现状



QLC刚出来的时候,大家对它的寿命非常的不看好,人们预测QLC的写周期只有100-150次。但是随着3D NAND技术的应用,以及缓存和读写逻辑的改进,QLC厂家Crucial和东芝宣称QLC的寿命已经接近TLC甚至超过TLC的。与传统NAND存储器不同,3D NAND垂直堆叠存储单元,目前最多可达到96层,单个存储器芯片可以提供96GB的存储容量。


结论


结合目前的市场状况,我们不能再对TLC持怀疑态度了,TLC的技术迭代了这么久,产品普及那么广,已然是遭受住了用户的考验。

QLC虽然也经过了多年的技术迭代,但是并没有跟TLC产品在价格上拉开太大的差距,而它的稳定性表现还是值得怀疑的。能不选择就不选择,特别是,别拿来存储重要数据。
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