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SSD万古议题:MLC&TLC

发布时间 : 2018-05-18    文章来源:

在固态硬盘这类精密硬件里,闪存颗粒是这类型产品的核心技术。

 


闪存颗粒的普及与应用大大提升了储存硬件的速度与效率,摆脱了传统机械硬盘繁琐的读写方式,也不会像机械硬盘那么容易损坏。


同时,闪存颗粒技术也直接关系到产品的制造成本、使用寿命与运行速度。


目前闪存颗粒的种类分为三类,分别为SLC、MLC、TLC,今天我们先撇开价格昂贵的SLC,浅析MLC与TLC闪存颗粒的各方面表现。

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TLC与MLC的初步了解

TLC是Trinary-LevelCell的简称。

直译过来就是三阶单元,即一个单元可以储存3个信息。


MLC是Multi-LevelCell的简称。

 

直译过来就是二阶单元,即一个单元可以储存2个信息。

 
MLC VS TLC:性能
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在对两者性能进行对比前,我们需要对闪存颗粒储存信息的方式有所了解。  

闪存存储信息的方式,是在MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)中完成。

在对一个闪存单元编程的时候,电压加到控制栅极上,形成一个电场,让电子穿过硅氧化物栅栏,达到浮动栅极。穿越过程完成后,控制栅极上的电压会立刻降回零,从而达到储存信息的目的,擦除信息的方法也与之相似。

而TLC和MLC的MOSFET是一样的,区别在于其编程的状态不同:MLC需要储存两个信息,因此就需要四种状态了,以计算机的二进制来理解,既0、1、10、11,而TLC储存三个信息,则需要八种状态,既0、1、10、11、100、101、110、111。储存的信息多就等于带来了更多不稳定因素。每个单元储存的信息越少,运行起来也越快。自然性能也就更好

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就性能方面而言,MLC SSD的性能会优于TLC SSD。

 

MLC VS TLC:寿命

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在寿命方面的比较上,MLC依旧优秀于TLC,由于制造方式与成本的不同,导致两者产生了使用寿命上的差距。

以擦写次数来算,MLC的擦写次数在3000~10000次,TLC的擦写次数约为500次,所以使用寿命上的比较显而易见。

 

MLC VS TLC:成本

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TLC SSD的生产成本比MLC SSD要低,从颗粒的擦写次数也能猜得出,既然MLC的擦写次数要高于TLC,最根本的原因就是在技术与制造成本上要高,TLC闪存相较于MLC闪存可降低至少20%的制造成本,这也令TLC产品拥有更实惠的售价。

 

MLC VS TLC:价格

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决定价格最根本的原因之一就是制造成本,在成本上,TLC的制造成本比MLC的低,自然产品售价也是TLC SSD更为便宜。因为TLC SSD的面世,令SSD市场产生了巨大的改变,TLC SSD的价格成为了一般消费层的主流产品,显然相比起MLC SSD,TLC SSD才是更符合大众消费水准的产品。


我们选取一款TLC SSD与MLC SSD进行对比。三星860 EVO SSD采用TLC颗粒,而三星970 RRO采用MLC颗粒,同样取1TB容量进行比较。三星860 EVO 1TB售价大约在2200左右,而三星 970 PRO 1TB的售价在4500左右,由此可见,TLC SSD的超高的性价比,自然也是一般家用机和笔记本的首选。

 

MLC VS TLC:发展趋势

虽然TLC SSD的价格令其得到了大众的青睐,但其使用寿命过短问题也成为了各大厂家头疼的问题。

许多生产厂家都在对TLC的寿命进行研究与尝试,终于,三星860系列的面世将TLC SSD的使用寿命期限提升到一个全新的高度。三星860系列的产品使用寿命相比起850系列的使用寿命足足高了3~4倍,一般的使用下是完全足够的。

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TLC SSD的另一个发展趋势是其储存方面的进步,三星840系列SSD就是首款采用TLC技术的固态硬盘。

而且随后的三星850系列就采用了当时最新的第一代3D NAND闪存技术,相较于其他的2D NAND TLC闪存技术,3D NAND技术为SSD带来了更大的容量以及更优秀的读写性能,850 系列凭借着优秀的性能与超高的性价比在当时取得了一马当先的地位。2018年,三星860 EVO面世,采用第四代64层3D- NAND技术,降低功耗的同时也让读写速度再次得到提升,同时860系列大大提升了SSD的写入量。

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TLC终将成为SSD中低端市场的主流,一般情况下都会首选TLC SSD,而MLC则是活跃在高端消费领域,MLC的性能会不断提升,价格也会随之水涨船高。

 

MLC VS TLC:如何抉择

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选择其实非常简单,TLC技术的进步已经较为成熟,使用寿命的问题也得到了有效的解决,而且价格也比MLC更低,性价比最高的无疑是TLC SSD产品。

 

对于大众消费者而言,TLC SSD是完全能满足日常使用需求的,而对于经济条件较好的性能发烧友来说,MLC SSD自然是他们的首选,毕竟MLC技术的性能是对得起其价格的, 那么三星NVMe SSD 970 PRO这款MLC SSD也一定不会令你失望。


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