Unterschied von Speicherzelle einer SSD: SLC/MLC/TLC/QLC
Überblick
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Struktur einer SSD und dem Unterschied zwischen verschiedenen Speicherzelle bzw. SLC, MLC und TLC. Zum Ende geben wir je nach verschiedenen Zielgruppe auch unsere Vorschläge und Empfehlung.
Wer, der SSD einmal probiert hat, kann die deutliche Vorteile von SSD bemerken. Im Vergleich zum traditionellen HDD ist SSD schneller, leistungsfähiger und zuverlässiger. Es gibt kein Zweifel, dass die SSD schließlich den Standard zum Datenspeicher für PC wird.
Obwohl es in der Vergangenheit SLC-, MLC- und TLC-Speicherzelle gibt, sind SSDs mit TLC-Speicherzellen wegen niedrigen Preis beliebt. Gleichzeitig wird die Nachfolge QLC-Speicherzelle seit 2008 entwickelt, im August 2017 vorgestellt und seit 2018 auf den Markt gebracht. Als Speicherzelle ist QLC günstiger, während es mehr Bit pro Speicherzelle bietet, was dazu führt, dass sich dessen Kapazität weiter erhöht. Wollen Sie mehr über QLC-Speicherzelle erfahren? Lesen Sie bitte weiter!
Haben Sie sich gefragt, warum die SSD bei gleicher Kapazität teurer als HDD ist? Wie bei einem Hochleistungsauto geht es auch um dem Kern.
Eine SSD analysieren
Eine SSD analysieren
Vor der Analysierung schauen wir mal die interne Struktur einer SSD:
B. DDR-DRAM： Der Speicherinhalt ist flüchtig, das heißt die gespeicherte Information geht bei fehlender Betriebsspannung oder zu später Wiederauffrischung verloren.
C. SSD-Kontroller: SSDs müssen dafür sorgen, dass die Integrität der Daten während der Übertragung vom Host-PC auf den NAND-Speicher erhalten bleibt. Dies erfolgt über den SSD-Controller.
Was ist NAND-Flasch?
Was ist NAND-Flasch?
NAND-Flasch ist ein Typ von Falsch-Speicher und nichtflüchtig, alle gespeicherten Dateien kann nach dem Entfernen der Stromversorgung enthält werden. Es ist in der sogenannten NAND-Technik gefertigt und deutlich besser als den traditionellen Flash-Speicher.
Wie bei Flash-Speichern üblich, können die Bits in den Bytes nur von 1 nach 0 gekippt werden, um Daten zu speichern. Der umgekehrte Weg ist nur über einen Löschvorgang zu erreichen. Mit zwei verschiedenen Spannungsniveaus pro Zelle kann ein Bit pro Zelle gespeichert werden, diese NAND-Zellen werden auch als SLC-Speicherzelle bezeichnet.
Aufgrund dem Standard der Leiterplatte einer SSD verdoppelt SSD mit MLC-Speicher die Kapazität für den gleichen physischen Raum und verdreifacht SSD mit TLC-Speicher. Um die Kapazität zu erhöhen und die Kosten pro Bit zu reduzieren ist der Trend und Ziel der Entwicklung von SSD.
Es bedeutet aber nicht, je mehr, desto besser. Verschiedene Struktur der Speicherzelle über unterschiedliche Merkmale. Man kann durch den folgenden Teil die verschiedene Struktur der Speicherzelle erfahren, um eine passende SSD zu wählen.
Es bedeutet aber nicht, je mehr, desto besser. Verschiedene Struktur der Speicherzelle über unterschiedliche Merkmale. Man kann durch den folgenden Teil die verschiedene Struktur der Speicherzelle erfahren, um eine passende SSD zu wählen.
SLC-Speicherzellen
SLC-Speicherzellen
SLC-Speicherzellen (SLC ist englische Abkürzung von single-level cell) sind Speicherzellen und wird wegen der höheren Zuverlässigkeit bei schreibintensiven Speicheranforderungen benutzt.
Bei guten SLCs (speziell für den Storage Bereich ausgewählt) sind in der Regel 100 000 bis 300 000 Löschzyklen spezifiziert. Außer der Lebensdauer ist die Performance davon auch sehr gut.
Obwohl die Kosten zu hoch und die Kapazität relativ niedriger als MLC- und TLC-Speicherzellen, ist es meistens von Firma, Workstation u.Ä. beliebt.
Vorteile:
- Die Lese- und Schreibgeschwindigkeit ist schneller als die anderen zwei Arten der Speicherzellen.
- Die Lebensdauer von SLC-Speicherzellen ist länger als die anderen zwei Arten der Speicherzellen.
- Fehler beim Lese und Schreiben tretet seltener und kann über einen weiteren Temperaturbereich arbeiten.
Nachteile:
- Es ist deutlich teurer als anderen zwei Arten.
- Die Kapazität davon ist normalerweise kleiner.
Zielgruppe:
Arbeite, die umfangreiche Lese- und Schreibzyklen erfordert, wie z.B. Server.
MLC-Speicherzellen
MLC-Speicherzellen
SLC-Speicherzellen (MLC ist englische Abkürzung von multi-level cell) sind Speicherzellen. In der MLC-Speicherzellen können technisch zurzeit bis zu 4 Bit pro Speicherzelle gespeichert werden. Damit wird der Speicherplatz pro Modul im Vergleich zu SLC bis auf das 4-fache gesteigert.
Was führt dazu, dass der Preis von SSD mit MLC-Speicherzellen unter gleichen Bedingung günstiger als SLC-Speicherzellen.
Obwohl die kostengünstigen MLC-Speicherzellen Bausteine im Vergleich zur SSD mit SLC-Speicherzellen bestenfalls nur 10,000 Schreibzyklen halten, ist es schon gut für alltägliche Anwendung.
Vorteile:
- Im Vergleich zur SSD mit SLC-Speicherzellen funktioniert es stabiler.
- Im Vergleich zur SSD mit SLC-Speicherzellen erhöht deren Kapazität sich deutlich, während der Preis aber sinkt.
Nachteile:
Die Zuverlässigkeit bzw. die Lebensdauer davon ist im Vergleich zur SSD mit SLC-Speicherzellen sinkt.
Zielgruppe:
Gamer oder wer, der Dateien häufig liest und schreibt.
TLC-Speicherzellen
TLC-Speicherzellen
TLC-Speicherzellen (TLC ist englische Abkürzung von triple-level cell) sind Speicherzellen. Es kann 3 Bits pro Speicherzelle speichern. Obwohl es unter gleichen Bedingung über mehrere Kapazität verfügt, sinkt seine Lebensdauer auch deutlich. Sein Schreibzyklus ist ungefähr 500 bis zu 1000.
Gleichzeitig ist die Lese- und Schreibgeschwindigkeit davon relativ langsamer. Deshalb eignet es sich als Datenspeicher für normalen Verbraucher.
Vorteile:
Niedriger Preis während höherer Kapazität
Nachteile:
- kürzere Lebensdauer
- langsamere Lese- und Schreibgeschwindigkeit
Zielgruppe:
Normaler Verbrauch oder der, wer nur Surfen, emailen usw.
QLC-Speicherzellen
QLC-Speicherzellen
Vorteile:
SSD mit QLC ist günstig, fordert weniger Treibers und verfügt höhere Speicherdicht.
Nachteile:
Im Vergleich zum SLC MLC ist Lebensdauer von QLC kürzer, aber ist so lange wie TLC.
Zielgruppe:
Der, wer statt HDD auf SSD eine Menge von Dateien speichern will und Datei selten liest oder schreibt.
Lebensdauer von der SSD mit QLC
Wobei hilft 3D NAND?
Lese- und Schreibgeschwindigkeit von SSD mit QLC
| Marke und Model | Lesegeschwindigkeit | Schreibgeschwindigkeit |
|---|---|---|
| Intel 660p 542GB QLC SSD | 1500 MB/s | 1000 MB/s |
| Crucial P1 500GB QLC SSD | 1900 MB/s | 950 MB/s |
Fazit über Speicherzellen
Fazit über Speicherzellen
Durch obige Vergleich haben wir die Unterschiede zwischen SLC, MLC, TLC und QLC erklärt. Man kann daraus erfahren, wieso einige SSD mit höhere Kapazität, während dessen Preis niedriger.
Die Liste ist zum besseren Verständnis beigefügt.
Speicherzellen | SLC-Speicherzellen | MLC-Speicherzellen | TLC-Speicherzellen | QLC-Speicherzellen |
|---|---|---|---|---|
| Schreibzyklen | 90,000-100,000 | 8,000-10,000 | 500-1000 | 1000 |
| Bit pro Speicherzellen | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Schreibgeschwindigkeit | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Zuverlässigkeit | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Preis | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★★★ | ★★★★★ |
| Zielgruppe | Firma, Workstation | Gamer/Verbraucher | Der gelegentlicher Benutzer | Eine Menge von Dateien zu speichern |
Speicherzellen | SLC-Speicherzellen |
|---|---|
| Schreibzyklen | 90,000-100,000 |
| Bit pro Speicherzellen | 1 |
| Schreibgeschwindigkeit | ★★★★★ |
| Zuverlässigkeit | ★★★★★ |
| Preis | ★★☆☆☆ |
| Zielgruppe | Firma, Workstation |
Speicherzellen | MLC-Speicherzellen |
|---|---|
| Schreibzyklen | 8,000-10,000 |
| Bit pro Speicherzellen | 2 |
| Schreibgeschwindigkeit | ★★★☆☆ |
| Zuverlässigkeit | ★★★☆☆ |
| Preis | ★★★☆☆ |
| Zielgruppe | Gamer/Verbraucher |
Speicherzellen | TLC-Speicherzellen |
|---|---|
| Schreibzyklen | 500-1000 |
| Bit pro Speicherzellen | 3 |
| Schreibgeschwindigkeit | ★★☆☆☆ |
| Zuverlässigkeit | ★★☆☆☆ |
| Preis | ★★★★★ |
| Zielgruppe | Der gelegentlicher Benutzer |
Speicherzellen | QLC-Speicherzellen |
|---|---|
| Schreibzyklen | 1000 |
| Bit pro Speicherzellen | 4 |
| Schreibgeschwindigkeit | ★★☆☆☆ |
| Zuverlässigkeit | ★★☆☆☆ |
| Preis | ★★★★★ |
| Zielgruppe | Eine Menge von Dateien zu speichern |
Stromverbrauch zwischen SLC/MLC/TLC/QLC
| Marke und Model | Speicherzelle | Stromverbrauch bei Lese (watt) | Stromverbrauch bei Schreib (watt) |
|---|---|---|---|
| Western Digital S240G1G0A 240GB | SLC | 2,000 | 2,500 |
| SAMSUNG 970 PRO 512GB | MLC | 5,200 | 5,200 |
| Kingston A1000 480GB A1000 480GB | TLC | 0,458 | 0,908 |
| Intel SSD 660p 542GB | QLC | 0,100 | 0,100 |
Preisvergleich zwischen SLC/MLC/TLC/QLC
| Marke und Model | Speicherzelle | Preis ($) | Preis/GB ($) |
|---|---|---|---|
| Western Digital WDS240G1G0A 240GB | SLC | 42 | 0,18 |
| Silicon SP240GBSS3S56B25AZ 240GB | SLC | 89,99 | 0,37 |
| Samsung 970 PRO 512GB | MLC | 167,99 | 0,33 |
| Kingston KC1000 480GB | MLC | 204,99 | 0,43 |
| Intel DC S3520 480GB | MLC | 320 | 0,67 |
| Kingston KC400 512GB | TLC | 99,99 | 0,2 |
| Intel 600P M.2 2280 512GB | TLC | 100 | 0,2 |
| Lexar NS100 480GB | TLC | 85,99 | 0,18 |
| Intel SSD 660p 542GB | QLC | 89,99 | 0,17 |
| Crucial P1 500GB | QLC | 89,99 | 0,18 |
| ADATA SU630 480GB | QLC | 57,99 | 0,12 |
Die Daten in der Tabelle stammen von der Amazon (Januar 2019).
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