Ổ SSD tiếp theo của bạn có thể sẽ chậm hơn (…nhờ vào QLC Flash!)

Mới hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Gần đây, các nhà sản xuất SSD đã bắt đầu đánh đổi tốc độ và độ tin cậy vì lợi ích của việc nhồi nhét thêm không gian lưu trữ vào ổ đĩa của họ. Các giao thức như NVMe và PCIe đang ngày càng nhanh hơn, nhưng một số ổ SSD đang bị lạc hậu.

QLC Flash là vấn đề

Đây là vấn đề. Việc tạo ra SSD rất tốn kém và ít người muốn trả 200 đô la cho ổ SSD 512 GB khi bạn có thể nhận được ổ cứng cơ học 2000 2000 GB với giá dưới 50 đô la. Năng lực bán lớn hơn.

Các nhà sản xuất SSD đang tăng dung lượng lưu trữ trong khi vẫn giảm chi phí nhưng điều này không tốt cho hiệu năng và độ bền. SSD lớn có thể ngày càng rẻ hơn, nhưng có một sự đánh đổi cho mỗi bước nhảy vọt trong công nghệ SSD. Chúng tôi hiện đang chứng kiến sự gia tăng của SSD Quad Level Cell (QLC), có thể lưu trữ 4 bit thông tin trên mỗi ô nhớ. QLC đã không thay thế hoàn toàn SSD tiêu chuẩn, nhưng một vài ổ đĩa sử dụng nó đã xuất hiện trên thị trường và họ đã gặp vấn đề.

Cụ thể, các nhà sản xuất SSD phải tìm cách phù hợp với nhiều không gian hơn cho các chip flash NAND có cùng kích thước (phần lưu trữ dữ liệu thực tế của SSD). Theo truyền thống, điều này được thực hiện với một nút quá trình thu nhỏ lại , làm cho các bóng bán dẫn bên trong đèn flash nhỏ hơn. Nhưng khi Định luật Moore chậm lại, bạn phải sáng tạo hơn.

Giải pháp khéo léo là flash NAND đa cấp. Đèn flash NAND có khả năng lưu trữ một mức điện áp cụ thể trong một tế bào trong một thời gian dài. Flash NAND truyền thống lưu trữ hai cấp độ bật và tắt. Đây được gọi là đèn flash SLC và nó thực sự nhanh. Nhưng vì NAND về cơ bản lưu trữ một điện áp tương tự, bạn có thể biểu diễn nhiều bit với các mức điện áp hơi khác nhau, như vậy:

Vấn đề, như được hiển thị ở đây, là nó tăng lên theo cấp số nhân . Flash SLC chỉ yêu cầu điện áp hoặc thiếu nó. MLC flash yêu cầu bốn cấp điện áp. TLC cần tám. Và trong năm ngoái, đèn flash QLC đã và đang xâm nhập thị trường, đòi hỏi 16 cấp điện áp riêng biệt.

Điều này dẫn đến rất nhiều vấn đề. Khi bạn thêm nhiều cấp điện áp, càng ngày càng khó phân biệt các bit. Điều này làm cho QLC flash dày hơn 25% so với TLC nhưng chậm hơn đáng kể. Tốc độ đọc không bị ảnh hưởng nhiều, nhưng tốc độ ghi sẽ giảm dần. Hầu hết các ổ SSD (sử dụng giao thức NVMe mới hơn) di chuyển khoảng 1500 MB / giây để đọc và ghi bền vững (nghĩa là tải hoặc sao chép các tệp lớn). Nhưng đèn flash QLC chỉ quản lý trong khoảng 80-160 MB / giây để ghi liên tục , điều này còn tệ hơn cả ổ cứng.

>>> Xem thêm: cau hinh dell r550



SSD QLC phá vỡ nhanh hơn nhiều

Tất cả các ổ SSD thường có độ bền ghi không thuận lợi so với ổ cứng. Bất cứ khi nào bạn ghi vào một tế bào trong ổ SSD, nó sẽ dần bị hao mòn. Việc xóa một tế bào được cho là để loại bỏ các electron, nhưng một số ít luôn bám xung quanh, khiến cho một tế bào 0 0 0 sẽ gần gũi hơn với 1 1 theo thời gian. Điều này được bù bởi bộ điều khiển bằng cách áp dụng điện áp dương hơn theo thời gian, điều này tốt khi bạn có nhiều phòng điện áp dự phòng. Nhưng QLC thì không.

SLC có độ bền ghi trung bình là 100.000 chu kỳ xóa / chương trình (thao tác ghi). MLC có từ 35.000 đến 10.000. TLC có khoảng 5.000. Nhưng QLC chỉ có 1.000 sởi. Điều này làm cho QLC không phù hợp với các ổ đĩa truy cập thường xuyên, như ổ đĩa khởi động của bạn, được ghi rất thường xuyên.

Dòng dưới cùng không mua ổ đĩa QLC để sử dụng cho ổ đĩa hệ thống của hệ điều hành của bạn. Họ quá không đáng tin cậy để chắc chắn rằng nó sẽ không xuống cấp trong một vài năm. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng ổ đĩa QLC lớn để thay thế cho ổ cứng quay và sử dụng ổ SLC, MLC hoặc TLC nhanh làm ổ đĩa hệ điều hành chính của bạn. Đây có thể là một vấn đề trong máy tính xách tay, nơi bạn không có tùy chọn, nhưng QLC vẫn còn rất mới và chưa được đưa vào máy tính xách tay.

Bộ nhớ đệm hiệu quả che giấu những vấn đề này

Tại thời điểm này, bạn có thể hỏi tại sao QLC thậm chí là một điều khi nó khách quan chậm hơn và phá vỡ nhanh hơn nhiều so với các loại flash khác. Bạn rõ ràng không thể tiếp thị một sự hạ cấp, nhưng các nhà sản xuất SDD đã tìm ra cách để che giấu vấn đề bộ nhớ đệm.

SSD QLC dành một phần ổ đĩa cho bộ đệm. Bộ đệm này bỏ qua thực tế rằng nó được coi là QLC và thay vào đó hoạt động như flash SLC. Bộ nhớ cache sẽ nhỏ hơn 75% so với dung lượng ổ đĩa thực tế, nhưng nó sẽ nhanh hơn nhiều.

Dữ liệu từ bộ đệm có thể được ghi với cùng tốc độ với các ổ SSD cao cấp khác và sẽ dần được bộ điều khiển xóa sạch và sắp xếp vào các ô QLC. Nhưng khi bộ đệm đó đầy, bộ điều khiển phải ghi trực tiếp vào các ô QLC chậm, điều này gây ra sự sụt giảm đáng kể về hiệu suất trong quá trình ghi dài.

>>> Xem thêm: may chu dell r650