Пастор секты свидетелей Xiaomi, любитель металла, футбола, рыбалки, истории. Почти инженер и историк по образованию, шут по призванию, чудак по жизни

Покупка SSD с памятью QLC: что нужно знать

Покупка SSD с памятью QLC: что нужно знать
© Samsung

В конце 2018 года на рынке появились первые SSD на чипах памяти QLC. Компания Samsung презентовала новую линейку QVO, но еще активнее оказались китайцы. Мелкие фирмы наводнили торговые площадки дешевыми твердотельными накопителями. Взять 1 ТБ памяти QLC на AliExpress уже можно примерно за $100.

Дешевизна – это хорошо, но без ложечки дегтя тут не обошлось. Кроме лучшего соотношения цены и емкости, память QLC отличается от предшественников и другими показателями, причем, в худшую сторону.

Что такое QLC

QLC расшифровывается как «quad level cell» и в переводе означает «четырехуровневая ячейка». Как и следует из названия, такая ячейка памяти содержит в себе сразу 4 бита данных. Это больше, чем у TLC (3 бита), MLC (2 бита) и SLC (1 бит). Соответственно, один чип такой памяти может вместить до 4 раз больше информации. Так как производство нового чипа обходится не сильно дороже, чем SLC, MLC или TLC, в расчете на единицу объема конечная стоимость SSD выходит ниже.

У одноуровневой памяти SLC есть всего два значения на ячейку: напряжение есть (1) и напряжения нет (0). У двухуровневой MLC таких значений уже 4: по паре 0 и 1 для первого и второго уровня (комбинации 00, 01, 10, 11). Соответственно, чтобы записать сразу 4 бита в одну ячейку, нужно поддерживать 16 значений (0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111 и т.д.). Именно эта сложная структура и порождает побочные эффекты.

Отличия между типами ячеек © Micron
Отличия между типами ячеек © Micron

Скорость работы

Из-за того, что ячейка содержит несколько бит, скорость доступа к ней и ее чтения значительно снижается. Если в SLC контроллеру достаточно знать, есть там напряжение или нет, то в QLC требуется определить его уровень, сопоставить с числовым значением (те самые 0000, 0001, 0010 и т.д.), чтобы узнать значение запрашиваемого бита. Это несколько замедляет общую скорость работы, хоть и не на порядки.

Гораздо хуже ведет себя память на чипах QLC при записи данных. В ее ходе диску приходится неоднократно считывать значение ячейки, чтобы узнать предыдущее состояние, изменить его с учетом изменения значения на одном из уровней, и записать. Эти операции отнимают время, из-за чего скорость проседает.

Чтобы компенсировать снижение быстродействия, производители SSD используют кэш. Он представляет собой участок памяти, работающий в SLC режиме, а потому и весьма быстрый. Однако он «не резиновый», и при записи больших массивов данных (вроде копирования фильмов) не спасает.

Просадка скорости после окончания кэша © hardwareluxx
Просадка скорости после окончания кэша © hardwareluxx

Из-за того, что без помощи кэша SSD становится медлительным, тестирование в бенчмарках может не отражать реальной скорости работы диска. То есть, Crystal Disk Mark может показывать скорость линейной записи SATA диска на уровне 550 МБ/с (ограничение шины SATA III), но если попытаться залить на накопитель коллекцию фильмов – скорость окажется всего 100 МБ/с.

Ресурс записи

Микроскопические транзиторы, из которых состоят чипы, имеют ограниченный ресурс. Под воздействием тока они постепенно деградируют, теряя чувствительность. Поэтому каждый акт записи данных в ячейку дается ей с большим трудом, чем предыдущий. Когда ресурс кончается, в ячейку уже ничего не запишешь, потому что она оказывается нечувствительной к воздействующему току.

У чипов SLC памяти, которая имеет всего два состояния, износ наступает поздно. А вот QLC, у которой этих состояний аж 16, деградация происходит гораздо быстрее. Ведь ячейка, конструкция которой принципиально не отличается от SLC (тот же транзистор, удерживающий электронный заряд), подвергается нагрузкам в разы чаще.

Если одноуровневая ячейка не хочет писать данные, можно просто поднять напряжение. С многоуровневыми чипами этот номер не проходит, так как большее значение тока уже означает другое состояние. В итоге, если вместо значения 0010 запишется 0011, данные окажутся записаны неверно, файл будет поврежден.

Точный ресурс четырехуровневых ячеек назвать сложно, так как он зависит от конкретного чипа, но нередко это менее 1000 циклов записи. То есть, если 1000 раз подряд забивать SSD данными и форматировать его – диск перейдет в режим «только чтение».

Специфика применения

Из-за ограниченного ресурса SSD с памятью QLC нежелательно использовать в качестве системного накопителя под ОС. Конечно, свой гарантийный срок он отработает даже при активной эксплуатации, но в постоянно нагруженных системах такие диски долго не протянут. Ведь даже трехуровневая память TLC, при использовании в них, показывает не лучшую долговечность.

Использовать новые бюджетные SSD можно в качестве файлового хранилища. Если держать на них фильмы, музыку, фотографии, устанавливать игры – такого диска хватит надолго. Поэтому, если ваши задачи именно такие, можно смело покупать бюджетные твердотельные накопители на чипах QLC вместо традиционного жесткого диска.

Объем QLC SSD позволяет им заменить HDD © Tweakers
Объем QLC SSD позволяет им заменить HDD © Tweakers

Невысокая скорость тоже является минусом SSD с памятью QLC. Из-за нее сфера их применения ограничивается еще сильнее. Если вы хотите проапгрейдить ноутбук, имеющий только один разъем для накопителя, новые четырехуровневые твердотельные диски будут явно не лучшим вариантом. Желательно переплатить, или взять объем поменьше, но на более долговечной и скоростной памяти MLC или TLC.

Гораздо больше пространства для маневра предоставляют настольные ПК. Большинство современных материнских плат оснащается слотами M.2 для установки скоростного SSD. Если собирать компьютер на такой материнке, наилучшим компромиссом между ценой, объемом, скоростью и надежностью будет приобретение двух накопителей.

Для установки системы и приложений желательно купить M.2-диск на 120-256 ГБ, содержащий чипы MLC или 3D TLC. На роль второго накопителя, в качестве которого еще часто используют HDD, отлично подойдет недорогой SSD на 0,5, 1, 2 ТБ, или сколько вам нужно.