Multi-Layer SSD: Vad är SLC, MLC, TLC, QLC och PLC?

By rik

Förbättra din dators prestanda med SSD

Solid-state-enheter (SSD) är en fantastisk uppgradering för både äldre och nyare datorer. De ger en markant prestandaökning. Men när du ska köpa en, möts du av en mängd olika termer som SLC, SATA III, NVMe och M.2. Vad betyder egentligen alla dessa? Låt oss utforska detta i detalj.

Minnescellernas betydelse

Dagens SSD:er bygger på NAND-flashminne, vars grundläggande komponenter är minnesceller. Dessa celler är de platser där data lagras på en SSD. Varje minnescell kan lagra ett visst antal bitar, vilka representeras som ettor eller nollor i lagringsenheten.

Single-Level Cell (SLC) SSD:er

Den mest grundläggande SSD-typen är single-level cell (SLC) SSD. SLC-celler kan lagra en bit data per minnescell. Det kanske inte låter mycket, men det har sina fördelar. SLC:er är den snabbaste typen av SSD. Dessutom är de mer hållbara och mindre benägna att generera fel. Detta gör dem mer pålitliga än andra SSD-typer.

SLC:er är populära i företagsmiljöer där risken för dataförlust är oacceptabel och lång hållbarhet är avgörande. De tenderar att vara dyrare och är vanligtvis inte tillgängliga för konsumenter. Som exempel kan nämnas att en 128 GB Enterprise SLC SSD kan kosta lika mycket som en 1 TB konsument-SSD med TLC NAND.

Om du hittar en konsument-SLC SSD, använder den troligen en annan typ av NAND-minne och en SLC-cache för att förbättra prestandan.

Multi-Level Cell (MLC) SSD:er

Uttrycket ”Multi” i multi-level cell (MLC) SSD:er är inte helt exakt. Dessa enheter lagrar endast två bitar per cell. Detta gör namnet en aning missvisande.

MLC:er är något långsammare än SLC:er eftersom det tar längre tid att skriva två bitar till en cell jämfört med en. De är också lite sämre när det gäller hållbarhet och pålitlighet eftersom data skrivs till NAND-blixten oftare än i en SLC.

Trots detta är MLC:er bra SSD:er. Deras kapacitet är inte lika hög som hos andra SSD-typer, men det går att hitta en 1 TB MLC SSD.

Triple-Layer Cell (TLC) SSD:er

TLC SSD:er lagrar tre bitar per cell. De är den vanligaste SSD-typen just nu.

De erbjuder mer lagringskapacitet än SLC- och MLC-enheter i en mindre förpackning. Nackdelen är att de offrar en del hastighet, tillförlitlighet och hållbarhet. Detta betyder dock inte att TLC-enheter är dåliga. De är faktiskt troligen det bästa valet just nu, särskilt om du letar efter ett bra pris.

Låt dig inte avskräckas av tanken på sämre hållbarhet. TLC SSD:er håller normalt i flera år.

Terabyte Written (TBW)

SSD-enheters hållbarhet anges vanligtvis i TBW (Terabyte Written). Detta anger hur många terabyte data som kan skrivas till enheten innan den slutar fungera.

Till exempel har 500 GB-modellen av Samsung 860 Evo (en populär SSD från några år sedan) en TBW-klassning på 600. 1 TB-modellen har 1200 TBW. Detta är en stor mängd data, så en sådan enhet borde fungera i många år.

TBW-värdena är ofta ”säkra nivå”-uppskattningar. SSD-enheter brukar klara mer än det angivna värdet. För att vara säker bör du alltid ha en säkerhetskopia för att minimera risken för dataförlust, speciellt med äldre enheter.

Quad-Level Cell (QLC) SSD:er

Intels 660p var en av de första konsument-QLC SSD:erna som lanserades 2018.

Quad-level cell (QLC) enheter kan lagra fyra bitar per cell. Känner du igen mönstret?

QLC NAND kan lagra mycket mer data än andra typer, men i nuläget påverkar det enhetens prestanda negativt. Detta gäller särskilt när cachen tar slut vid stora filöverföringar (40 GB eller mer). Detta kan dock vara ett kortvarigt problem eftersom tillverkarna arbetar med att optimera QLC.

Hållbarheten är också ett problem. En Crucial P1 QLC NVMe-disk i budgetklassen har enbart en 100 TBW-klassning på 500 GB-modellen och 200 TBW på 1 TB. Detta är en stor minskning jämfört med TLC, men det är fortfarande tillräckligt bra för hemmabruk.

Penta-Level Cell (PLC) SSD:er

PLC SSD:er, som kan lagra 5 bitar per cell, är ännu inte tillgängliga för konsumenter men är på väg. Toshiba nämnde PLC-enheter i slutet av augusti 2019, och Intel följde efter månaden därpå. PLC-enheter kommer att kunna packa ännu mer kapacitet i SSD:er. Dock kommer de troligtvis ha samma problem som TLC- och QLC-enheter när det kommer till hållbarhet och prestanda.

Det rekommenderas att vänta på recensioner innan du köper en av de första PLC SSD:erna. Kontrollera också TBW-värden för att se hur länge de förväntas hålla och hur TBW-värdet fungerar i praktiken.

Till exempel har den QLC-enhet som nämns ovan ett lägre TBW-värde men motsvarar ca 54 GB skrivna per dag under fem år. Normal användning hemma skriver inte så mycket data, så man kan förvänta sig att enheten håller länge trots det lägre TBW-värdet.

Ytterligare SSD-termer

Ett tidigt exempel på Samsungs 3D NAND-blixt.

Här är några fler termer som kan hjälpa dig att förstå SSD-tekniken:

  • 3D NAND: Förut försökte NAND-tillverkare att placera minnescellerna närmare varandra på en plan yta för att göra enheterna mindre och öka kapaciteten. Detta fungerade till en viss gräns. Flashminnet började förlora sin pålitlighet när cellerna placerades för nära varandra. För att lösa detta började man stapla minnescellerna på varandra för att öka kapaciteten. Detta kallas 3D NAND, ibland även vertikalt NAND.
  • Slitageutjämning: SSD-minnesceller börjar slitas ut så snart de används. För att hårddiskarna ska hålla längre använder tillverkarna tekniker som jämnar ut slitage. Tekniken försöker skriva data till minnescellerna så jämnt som möjligt. I stället för att alltid skriva till samma block i enheten sprids datan ut så att alla celler fylls i ungefär samma takt.
  • Cache: Varje SSD har en cache där data lagras temporärt innan den skrivs till enheten. Cachen är avgörande för att öka SSD:ns prestanda. De består vanligtvis av SLC eller MLC NAND. När cachen är full tenderar prestandan att sjunka markant. Detta gäller särskilt för vissa TLC- och de flesta QLC-enheter.
  • SATA III: Detta är det vanligaste gränssnittet för hårddiskar och SSD:er i datorer. ”Gränssnitt” i detta sammanhang avser hur en enhet ansluts till moderkortet. SATA III har en maximal överföringshastighet på 600 megabyte per sekund.
  • NVMe: Detta gränssnitt ansluter en SSD till moderkortet. NVMe använder PCIe för snabba hastigheter. Dagens konsument-NVMe-diskar är ungefär tre gånger snabbare än SATA III.
  • M.2: Detta är formfaktorn (fysisk storlek, form och design) för NVMe-enheter. De kallas ofta ”gumstick” eftersom de är små och rektangulära. De passar i särskilda kortplatser på de flesta moderna moderkort.

Det var en snabb genomgång av NAND-flashminne i moderna solid-state-enheter. Nu har du tillräckligt med kunskap för att välja den bästa enheten för dina behov.