¿Qué es SLC, MLC y TLC NAND FLASH?

¡Cualquiera que haya probado uno dará fe, las unidades de estado sólido (SSD) son geniales! Con tiempos de carga más rápidos para sus aplicaciones favoritas, mayor eficiencia general y mayor durabilidad en comparación con los discos duros giratorios tradicionales, no es de extrañar que aparezcan en cada nuevo dispositivo que llegue al mercado.

Pero, ¿qué hace que ciertos SSD sean más caros que otros? Al igual que los autos de carrera, se trata de lo que hay debajo del capó.

La anatomía de un SSD

MyDigitalSSD BP4e mSATA SSD con dos chips de memoria flash NAND incluidos instalados. El chip controlador está diseñado por PHISON

• A. Flash NAND: la parte donde se almacenan sus datos, en bloques de memoria no volátil (no requiere energía para mantener los datos).

• B. Memoria DDR: pequeña cantidad de memoria volátil (requiere energía para mantener los datos) utilizada para almacenar información en caché para acceso futuro. No disponible en todos los SSD.

• C. Controlador: actúa como el conector principal entre el flash NAND y su computadora. El controlador también contiene el firmware que ayuda a administrar su SSD.

¿Qué es NAND Flash?

La memoria flash NAND está formada por muchas celdas que contienen bits, y esos bits se activan o desactivan mediante una carga eléctrica. La forma en que se organizan esas celdas de encendido / apagado representa los datos almacenados en el SSD. El número de bits en esas celdas también determina el nombre del flash, por ejemplo, el flash de celda de nivel único (SLC) contiene un solo bit en cada celda.

La razón por la que SLC solo está disponible en capacidades más bajas se debe al espacio físico que ocupa el flash NAND en la placa de circuito impreso (PCB). No olvide que la placa de circuito debe tener el controlador, la memoria DDR y el flash construidos en dimensiones estándar para que quepan dentro de su computadora. MLC duplica la cantidad de bits por celda, mientras que TLC se triplica, y esto se abre para SSD de mayor capacidad.

Hay razones particulares por las cuales los fabricantes fabrican memoria flash de construcción con un solo bit por celda como SLC. SLC tiene la ventaja de ser el más rápido y duradero, pero tiene la desventaja de ser más costoso y no está disponible en una capacidad de almacenamiento de gigabytes superior. Es por eso que se prefiere SLC para el uso intensivo de la empresa.

MLC y TLC flash en comparación con SLC, es más barato de producir, disponible en capacidades de almacenamiento más altas, pero a cambio de una vida útil relativamente más corta y velocidades de lectura / escritura más lentas. MLC y TLC son preferidos para el uso diario de la computadora del consumidor.

Comprender sus propias necesidades de computación y conceptos básicos de flash NAND no solo lo ayudará a elegir el SSD correcto, sino que también lo ayudará a descubrir factores como el precio detrás del producto.

SLC (celda de nivel único)

El flash de celda de nivel único se llama así por su bit único que puede estar encendido o apagado cuando se carga. Este tipo de flash tiene la ventaja de ser el más preciso al leer y escribir datos, y también tiene la ventaja de durar los ciclos de lectura y escritura de datos más largos. Se espera que el ciclo de vida de lectura / escritura del programa sea de entre 90,000 y 100,000. Este tipo de flash ha tenido un rendimiento excepcional en el mercado empresarial debido a su vida útil, precisión y rendimiento general. No verá demasiadas computadoras domésticas con este tipo de NAND debido a su alto costo y baja capacidad de almacenamiento.

Pros:

• Tiene la mayor vida útil y ciclos de carga sobre cualquier otro tipo de flash.

• Habitación más pequeña y confiable para errores de lectura / escritura.

• Puede operar en un rango de temperatura más amplio.

Contras:

• El tipo de flash NAND más caro del mercado.

• A menudo solo está disponible en capacidades más pequeñas.

Recomendado para:

• Uso industrial y cargas de trabajo que requieren ciclos pesados de lectura / escritura, como servidores.

eMLC (Célula Enterprise Multi Level)

eMLC es MLC flash, pero está optimizado para el sector empresarial y tiene un mejor rendimiento y durabilidad. Se esperan ciclos de vida de datos de lectura / escritura entre 20,000 y 30,000. eMLC ofrece una alternativa de menor costo a SLC, pero mantiene algunas de las ventajas de SLC.

Pros:

• Alternativa más barata que SLC para un SSD empresarial.

• Tiene mejor rendimiento y resistencia que el MLC estándar.

Contras:

• No coincide con los SSD flash SLC NAND en rendimiento.

Recomendado para:

• Uso industrial y cargas de trabajo que requieren ciclos pesados de lectura / escritura, como servidores.

MLC (celda multinivel)

MLC flash, como su nombre indica, almacena múltiples bits de datos en una celda. La gran ventaja de esto es el menor costo de fabricación frente a la fabricación de flash SLC. El menor costo en la producción flash generalmente se transfiere a usted como consumidor, y por esa razón es muy popular entre muchas marcas. Se prefiere el flash MLC para los SSD de los consumidores por sus costos más bajos, pero la vida útil de lectura / escritura de datos es menor en comparación con el SLC en alrededor de 10,000 por celda.

Pros:

• Los costos de producción más bajos se transfieren a usted como consumidor.

• Es más confiable que el flash TLC.

Contras:

• No es tan duradero y confiable como SLC o SSD empresarial.

Recomendado para:

• Uso diario del consumidor, jugadores y entusiastas.

TLC (celda de nivel triple)

Almacenando 3 bits por celda, el flash TLC es la forma más barata de fabricar. La mayor desventaja de este tipo de flash es que solo es adecuado para el uso del consumidor y no podría cumplir con los estándares para uso industrial. Los ciclos de vida de lectura / escritura son considerablemente más cortos, de 3.000 a 5.000 ciclos por celda.

Pros:

• Más barato de fabricar, lo que a su vez conduce a SSD más baratos para comercializar.

Contras:

• Las células sobrevivirán considerablemente menos ciclos de lectura / escritura en comparación con MLC NAND. Esto significa que el flash TLC es bueno solo para uso del consumidor.

Recomendado para:

• Uso diario del consumidor, máquinas web / de correo electrónico, netbooks y tabletas.

El ciclo de vida del SSD

Como todas las cosas buenas, un SSD no dura para siempre. Como se señaló anteriormente, el ciclo de vida de una unidad de estado sólido se puede atribuir directamente al flash NAND con el que viene. El flash SLC, por ejemplo, durará más que el flash MLC o TLC, pero eso tiene un alto precio.

Con el flash MLC y TLC comúnmente utilizado / encontrado en los SSD de los consumidores, la verdadera pregunta es ¿cuánto durarán?

TechReport.com ha probado varios SSD disponibles para el consumidor, la mayoría de los cuales eran MLC NAND y uno de ellos es TLC NAND, y los resultados son prometedores. Todos los dispositivos probados duraron al menos 700 terabytes (TB) de escrituras antes de fallar, e incluso un par pasó un petabyte (PB).

Esta es una gran cantidad de datos, pero pongamos esto en perspectiva al escribir 1 PB en un SSD.

Mirar esos números realmente debería eliminar cualquier duda sobre la falla de su SSD en un corto período de tiempo.

Si está considerando un SSD MLC o TLC para uso diario del consumidor como; almacenando música, fotos, software, documentos personales o juegos, entonces debe estar seguro de que su SSD debería durar varios años. Este tipo de uso se considera ligero en comparación con el uso continuo de lectura / escritura de servidores y computadoras empresariales como se describe en la siguiente sección a continuación.

Nota: Para cualquier persona preocupada por la vida útil de su SSD, características como la Tecnología de análisis e informes de autocontrol, o SMART para abreviar, pueden ayudarlo a realizar un mejor seguimiento de la longevidad de su SSD.

SSD para empresas y consumidores

La diferencia y las demandas que se esperan de los SSD empresariales los convierten en un mundo aparte de los SSD de consumo. Los SSD empresariales están diseñados para cumplir con un estándar más alto, y se desempeñan consistentemente en servicios de alta tecnología, militares, ciencias y cualquier área que requiera una gran cantidad de datos de lectura y escritura.

Los servidores de bases de datos son un ejemplo de dónde puede ver un SSD empresarial, estos servidores están en funcionamiento las 24 horas, los 7 días de la semana y eso incluye: ciclo de vida de lectura / escritura más largo, velocidades de lectura / escritura más rápidas, mayor confiabilidad y durabilidad en entornos hostiles.

Las unidades SSD de consumo son menos costosas y son versiones reducidas de las unidades SSD empresariales. Esto puede parecer que se está perdiendo ciertas funciones, pero los beneficios de un producto más barato con mayor capacidad de almacenamiento lo valen. Además, los fabricantes siempre aumentan el rendimiento de los SSD y reducen el precio.

En conclusión

En este punto, probablemente tenga una buena idea sobre la diferencia entre SLC, MLC y TLC NAND flash. Los conceptos básicos que discutimos aquí, con una idea de por qué algunos cuestan más que otros, deben aclarar cualquier confusión sobre qué tipo de flash se adapta mejor a sus necesidades.

Lo importante de esta guía es que los SSD modernos están diseñados para durar una cantidad considerable de tiempo. Si bien su ciclo de vida debe tenerse en cuenta, de ninguna manera debe evitar que compre almacenamiento más rápido y más eficiente.