Το νεότερο δεν είναι πάντα καλύτερο. Πρόσφατα, οι κατασκευαστές SSD άρχισαν να ανταλλάσσουν την ταχύτητα και την αξιοπιστία προς το συμφέρον της συγκέντρωσης περισσότερου αποθηκευτικού χώρου στους δίσκους τους. Τα πρωτόκολλα όπως το NVMe και το PCIe γίνονται πιο γρήγορα, αλλά ορισμένοι SSD πηγαίνουν προς τα πίσω.
Πίνακας περιεχομένων
Το QLC Flash είναι το πρόβλημα
Εδώ είναι το θέμα. Η κατασκευή SSD είναι ακριβή και λίγοι άνθρωποι θέλουν να πληρώσουν 200 $ για έναν SSD 512 GB, όταν μπορείτε να αγοράσετε μηχανικούς σκληρούς δίσκους “2000 GB” για λιγότερο από 50 $. Πωλούνται μεγαλύτερες χωρητικότητες.
Οι κατασκευαστές SSD αυξάνουν τις χωρητικότητες αποθήκευσης, διατηρώντας παράλληλα το κόστος χαμηλό – αλλά αυτό είναι κακό για την απόδοση και την αντοχή. Οι μεγάλοι SSD μπορεί να γίνονται φθηνότεροι, αλλά υπάρχει μια αντιστάθμιση για κάθε άλμα στην τεχνολογία SSD. Αυτήν τη στιγμή βλέπουμε την άνοδο των SSD Quad Level Cell (QLC), που μπορούν να αποθηκεύσουν 4 bit πληροφοριών ανά κυψέλη μνήμης. Το QLC δεν έχει αντικαταστήσει πλήρως τους τυπικούς SSD, αλλά μερικές μονάδες που το χρησιμοποιούν έχουν φτάσει στην αγορά και έχουν προβλήματα.
Συγκεκριμένα, οι κατασκευαστές SSD πρέπει να βρουν έναν τρόπο να χωρέσουν περισσότερο χώρο στα τσιπ flash NAND ίδιου μεγέθους (το πραγματικό μέρος αποθήκευσης δεδομένων του SSD). Παραδοσιακά, αυτό γινόταν με συρρίκνωση κόμβου διεργασίας, καθιστώντας τα τρανζίστορ μέσα στο φλας μικρότερα. Αλλά καθώς ο νόμος του Μουρ επιβραδύνεται, πρέπει να γίνετε πιο δημιουργικοί.
Η έξυπνη λύση είναι το φλας NAND πολλαπλών επιπέδων. Το NAND flash είναι ικανό να αποθηκεύει ένα συγκεκριμένο επίπεδο τάσης σε μια κυψέλη για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το παραδοσιακό φλας NAND αποθηκεύει δύο επίπεδα — ενεργοποιημένο και απενεργοποιημένο. Αυτό ονομάζεται φλας SLC και είναι πραγματικά γρήγορο. Αλλά επειδή το NAND ουσιαστικά αποθηκεύει μια αναλογική τάση, μπορείτε να αναπαραστήσετε πολλά bit με ελαφρώς διαφορετικά επίπεδα τάσης, όπως:
Το πρόβλημα, όπως φαίνεται εδώ, είναι ότι κλιμακώνεται εκθετικά. Το φλας SLC απαιτεί μόνο τάση ή έλλειψή της. Το φλας MLC απαιτεί τέσσερα επίπεδα τάσης. Το TLC χρειάζεται οκτώ. Και τον τελευταίο χρόνο, το φλας QLC έκανε ένα διάλειμμα στην αγορά, απαιτώντας 16 ξεχωριστά επίπεδα τάσης.
Αυτό οδηγεί σε πολλά προβλήματα. Καθώς προσθέτετε περισσότερα επίπεδα τάσης, γίνεται όλο και πιο δύσκολο να ξεχωρίσετε τα κομμάτια. Αυτό κάνει το QLC flash 25% πιο πυκνό από το TLC αλλά σημαντικά πιο αργό. Η ταχύτητα ανάγνωσης δεν επηρεάζεται τόσο πολύ, αλλά η ταχύτητα εγγραφής κάνει μια βουτιά. Οι περισσότεροι SSD (χρησιμοποιώντας το νεότερο πρωτόκολλο NVMe) αιωρούνται γύρω στα 1500 MB/s για συνεχή ανάγνωση και εγγραφή (δηλαδή, φόρτωση ή αντιγραφή μεγάλων αρχείων). Αλλά το QLC flash διαχειρίζεται μόνο μεταξύ 80-160 MB/s για συνεχή εγγραφή, που είναι χειρότερο από έναν αξιοπρεπή σκληρό δίσκο.
Οι QLC SSD καταστρέφονται πολύ πιο γρήγορα
Όλοι οι SSD έχουν γενικά δυσμενή αντοχή εγγραφής σε σύγκριση με τους σκληρούς δίσκους. Κάθε φορά που γράφετε σε ένα κελί ενός SSD, σιγά σιγά φθείρεται. Η διαγραφή ενός κυττάρου υποτίθεται ότι το απαλλάσσει από ηλεκτρόνια, αλλά μερικά παραμένουν πάντα γύρω, με αποτέλεσμα το κελί “0” να είναι πιο κοντά στο “1” με την πάροδο του χρόνου. Αυτό αντισταθμίζεται από τον ελεγκτή εφαρμόζοντας μια πιο θετική τάση με την πάροδο του χρόνου, κάτι που είναι εντάξει όταν έχετε πολύ χώρο τάσης. Αλλά το QLC δεν το κάνει.
Το SLC έχει μέσο όρο εγγραφή αντοχής 100.000 κύκλων προγράμματος/διαγραφής (εγγραφή πράξεων). Η MLC έχει μεταξύ 35.000 και 10.000. Το TLC έχει περίπου 5.000. Αλλά το QLC έχει μόνο 1.000. Αυτό καθιστά το QLC ακατάλληλο για μονάδες συχνής πρόσβασης, όπως η μονάδα εκκίνησης, στις οποίες γράφονται πολύ συχνά.
Κατώτατη γραμμή—μην αγοράζετε μονάδα QLC για να τη χρησιμοποιήσετε για τη μονάδα δίσκου συστήματος του λειτουργικού σας συστήματος. Είναι πολύ αναξιόπιστα για να είμαστε σίγουροι ότι δεν θα υποβαθμιστούν σε λίγα χρόνια. Θα συνιστούσαμε να χρησιμοποιήσετε μια μεγάλη μονάδα QLC ως αντικατάσταση ενός περιστρεφόμενου σκληρού δίσκου και να χρησιμοποιήσετε μια γρήγορη μονάδα SLC, MLC ή TLC ως κύρια μονάδα λειτουργικού συστήματος. Αυτό μπορεί να είναι ένα πρόβλημα σε φορητούς υπολογιστές, όπου δεν έχετε την επιλογή, αλλά το QLC είναι ακόμα πολύ νέο και δεν έχει μπει ακόμα στους φορητούς υπολογιστές.
Η αποτελεσματική προσωρινή αποθήκευση κρύβει αυτά τα προβλήματα
Σε αυτό το σημείο, μπορεί να αναρωτιέστε γιατί το QLC είναι ακόμα ένα πράγμα όταν είναι αντικειμενικά πιο αργό και σπάει πολύ πιο γρήγορα από τους άλλους τύπους φλας. Προφανώς δεν μπορείτε να προωθήσετε μια υποβάθμιση, αλλά οι κατασκευαστές SDD έχουν βρει έναν τρόπο να κρύψουν το πρόβλημα – την προσωρινή αποθήκευση.
Οι QLC SSD αφιερώνουν ένα τμήμα της μονάδας σε μια κρυφή μνήμη. Αυτή η κρυφή μνήμη αγνοεί το γεγονός ότι υποτίθεται ότι είναι QLC και αντ’ αυτού λειτουργεί σαν φλας SLC. Η κρυφή μνήμη θα είναι 75% μικρότερη από τον πραγματικό χώρο της μονάδας δίσκου που καταλαμβάνει, αλλά θα είναι πολύ πιο γρήγορη.
Τα δεδομένα από τη μνήμη cache μπορούν να εγγραφούν με την ίδια ταχύτητα με άλλους SSD υψηλής τεχνολογίας και σιγά σιγά θα ξεπλυθούν από τον ελεγκτή και θα ταξινομηθούν στα κελιά QLC. Αλλά όταν αυτή η κρυφή μνήμη είναι πλήρης, ο ελεγκτής πρέπει να γράψει απευθείας στα αργά κελιά QLC, γεγονός που προκαλεί σημαντική πτώση στην απόδοση κατά τη διάρκεια μεγάλων εγγραφών.
Ρίξτε μια ματιά σε αυτό το σημείο αναφοράς από το Tom’s Hardware’s κριτική του Crucial P1 500GB, ένας καταναλωτής QLC SSD, ο οποίος δείχνει αυτό το πρόβλημα αρκετά καθαρά:
Η κόκκινη γραμμή που αντιπροσωπεύει το Crucial P1 λειτουργεί σε σταθερές ταχύτητες NVMe, αν και λίγο αργή σε σύγκριση με ορισμένες από τις προσφορές υψηλότερης κατηγορίας. Αλλά μετά από περίπου 75 GB εγγραφών, η κρυφή μνήμη γεμίζει και μπορείτε να δείτε την πραγματική ταχύτητα του φλας QLC. Η γραμμή πέφτει κατακόρυφα σε περίπου 80 MB/s, πιο αργά από τους περισσότερους σκληρούς δίσκους για συνεχή εγγραφή.
Η μονάδα ADATA XPG SX8200, μια μονάδα TLC, εμφανίζει τα ίδια χαρακτηριστικά, εκτός από το ότι το ακατέργαστο φλας TLC μετά την αφαίρεση είναι ακόμα πιο γρήγορο. Οι περισσότερες άλλες μονάδες χρησιμοποιούν επίσης αυτή τη μέθοδο αποθήκευσης στην κρυφή μνήμη, καθώς επιταχύνει τις γρήγορες, μικρές εγγραφές στη μονάδα δίσκου (που είναι οι πιο συνηθισμένες). Αλλά οι συνεχείς εγγραφές είναι αυτό που θα προσέξετε περισσότερο—δεν θα παρατηρήσετε εάν ένα μικρό αντίγραφο αρχείου διαρκεί 0,15 δευτερόλεπτα έναντι 0,21 δευτερολέπτων, αλλά θα παρατηρήσετε εάν ένα μεγάλο αντίγραφο διαρκεί άλλα δέκα λεπτά.
Θα μπορούσατε εύκολα να το διαγράψετε ως ακραίο σενάριο, αλλά αυτή η προσωρινή μνήμη δεν παραμένει 75 GB για πάντα. Καθώς γεμίζετε τη μονάδα δίσκου, η κρυφή μνήμη μικραίνει. Σύμφωνα με Δοκιμές της Anandtech, για τη σειρά Intel SSD 660p, η κρυφή μνήμη για το μοντέλο των 512 GB μειώνεται σε μόλις 6 GB όταν η μονάδα είναι ως επί το πλείστον πλήρης, ακόμη και με 128 GB απομένουν χώρο.
Αυτό σημαίνει ότι αν γεμίζατε τον SSD σας και στη συνέχεια προσπαθήσατε να εγκαταστήσετε ένα παιχνίδι 20-30 GB από το Steam, τα πρώτα 6 GB θα έγραφαν στη μονάδα εξαιρετικά γρήγορα και μετά θα αρχίζατε να βλέπετε τις ίδιες ταχύτητες 80 MB/s για τα υπόλοιπα αρχεία.
Ομολογουμένως, πιθανότατα περιορίζεστε από την ταχύτητα λήψης σε αυτό το παράδειγμα, αλλά στην περίπτωση ενημερώσεων (οι οποίες πρέπει να πραγματοποιηθούν λήψη και στη συνέχεια να αντικατασταθούν τα υπάρχοντα αρχεία, πράγμα που απαιτεί διπλάσιο χώρο) το πρόβλημα θα είναι πολύ πιο εμφανές. Θα ολοκληρώσατε τη λήψη και, στη συνέχεια, θα πρέπει να περιμένετε για πάντα για να εγκατασταθεί.
Πρέπει λοιπόν να Αποφύγετε το QLC;
Θα πρέπει οπωσδήποτε να αποφύγετε δίσκους QLC με 512 GB (και λιγότερα, μόλις γίνει φθηνότερη η παραγωγή), καθώς δεν έχουν και πολύ νόημα. Θα τα γεμίσετε πολύ πιο γρήγορα και η κρυφή μνήμη θα είναι μικρότερη όταν γεμίσει, καθιστώντας την πολύ πιο αργή. Επιπλέον, αυτή τη στιγμή δεν είναι πολύ φθηνότερα από τις εναλλακτικές.
Παρά τα μειονεκτήματά του, το φλας QLC δεν είναι πολύ μεγάλο πρόβλημα όταν εξετάζετε τους δίσκους μεγαλύτερης χωρητικότητας. Το μοντέλο 2 TB του 660p διαθέτει τουλάχιστον 24 GB προσωρινής μνήμης όταν γεμίσει. Εξακολουθεί να είναι QLC flash, αλλά είναι μια αποδεκτή αντιστάθμιση για έναν φτηνό SSD 2 TB που λειτουργεί πολύ γρήγορα τις περισσότερες φορές.
Δεδομένων των τεράστιων χωρητικοτήτων τους, οι SSD που βασίζονται σε QLC μπορούν να χρησιμεύσουν ως αξιοπρεπής αντικατάσταση για έναν περιστρεφόμενο σκληρό δίσκο, υπό την προϋπόθεση ότι δημιουργείτε τακτικά αντίγραφα ασφαλείας σε περίπτωση που χτυπήσει τον κάδο. Είναι βέλτιστο για κάτι στο οποίο έχετε σπάνια πρόσβαση, αλλά θέλετε να είστε πολύ γρήγοροι όταν το κάνετε, και με μια κρυφή μνήμη SLC αξιοπρεπούς μεγέθους, οι περισσότερες λειτουργίες συνεχούς εγγραφής θα είναι αρκετά γρήγορες μέχρι να γεμίσετε τη μονάδα δίσκου.
Λόγω των προβλημάτων αξιοπιστίας, θα πρέπει να αποφύγετε τη χρήση του ως μονάδα εκκίνησης ή για οτιδήποτε γράφεται πολύ συχνά.
Πρέπει να γίνει ακόμη πολλή πρόοδος σε άλλες πτυχές της κατασκευής – καλύτεροι ελεγκτές ικανοί να αντιμετωπίσουν περισσότερα τσιπ flash, φθηνότερα τσιπ flash καθώς ωριμάζουν οι κόμβοι διεργασίας και ίσως και άλλες τεχνολογίες συνολικά. Το QLC flash δεν θα γίνει το πρότυπο σύντομα. επί του παρόντος, είναι απλώς μια άλλη επιλογή. Απλώς βεβαιωθείτε ότι όταν αγοράζετε έναν SSD, ελέγχετε τις τεχνικές προδιαγραφές και προσέχετε τον τύπο του φλας που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους.