Qu'est-ce que SLC, MLC et TLC NAND FLASH?

- Aug 19, 2019-

Qu'est-ce que SLC, MLC et TLC NAND FLASH?

What is SLC, MLC, & TLC NAND FLASH

Tous ceux qui en ont essayé en témoigneront, les disques SSD sont excellents! Avec des temps de chargement plus courts pour vos applications préférées, une efficacité globale supérieure et une durabilité accrue par rapport aux disques durs traditionnels, il n'est pas étonnant qu'ils apparaissent dans tous les nouveaux appareils du marché.

Mais qu'est-ce qui rend certains SSD plus chers que d'autres? Comme les voitures de course, tout dépend de ce qui se cache sous le capot.

L'anatomie d'un SSD

MyDigitalSSD BP4e SSD mSATA

MyDigitalSSD SSD BP4e mSATA avec deux puces de mémoire flash NAND incluses. La puce du contrôleur est conçue par PHISON

  • A. Flash NAND: la partie dans laquelle vos données sont stockées, en blocs de mémoire non volatile (ne nécessite pas d'alimentation pour conserver les données).

  • B. Mémoire DDR: Petite quantité de mémoire volatile (nécessite le pouvoir de conserver les données) utilisée pour mettre en cache les informations pour un accès ultérieur. Non disponible sur tous les SSD.

  • C. Contrôleur: sert de connecteur principal entre la mémoire flash NAND et votre ordinateur. Le contrôleur contient également le micrologiciel qui vous aide à gérer votre SSD.


Qu'est-ce que le flash NAND?

La mémoire flash NAND est constituée de nombreuses cellules qui contiennent des bits, lesquels sont soit activés, soit désactivés par une charge électrique. La manière dont ces cellules activées / désactivées sont organisées représente les données stockées sur le disque SSD. Le nombre de bits dans ces cellules détermine également le nom du flash. Par exemple, le flash à cellule unique (SLC) contient un seul bit dans chaque cellule.

La raison pour laquelle SLC n’est disponible qu’à des capacités plus faibles est liée à l’immobilier que le flash NAND occupe sur la carte de circuit imprimé. N'oubliez pas que la carte de circuit imprimé doit avoir le contrôleur, la mémoire DDR et le flash construits aux dimensions standard pour tenir dans votre ordinateur. MLC double la quantité de bits par cellule, tandis que TLC triple, ce qui ouvre la voie aux disques SSD de plus grande capacité.

Il existe des raisons particulières pour lesquelles les fabricants construisent une mémoire flash avec un seul bit par cellule, comme SLC. SLC a l’avantage d’être le plus rapide et le plus durable, mais a l’avantage d’être plus cher et n’est pas disponible avec une capacité de stockage supérieure, en giga-octets. C'est pourquoi SLC est préféré pour une utilisation intensive en entreprise.

Comparativement aux SLC, les MLC et les TLC flashs sont moins chers à produire, disponibles dans des capacités de stockage plus importantes, mais en contrepartie de durées de vie relativement plus courtes et de vitesses de lecture / écriture plus faibles. MLC et TLC sont préférés pour un usage informatique quotidien.

Comprendre vos propres besoins en informatique et les bases de la flash NAND vous aidera non seulement à choisir le bon disque SSD, mais également à déterminer des facteurs tels que le prix du produit.


SLC (cellule à niveau unique)

Le flash Single Level Cell est appelé ainsi car il s'agit d'un bit qui peut être activé ou désactivé lorsqu'il est chargé. Ce type de flash présente l’avantage d’être le plus précis possible lors de la lecture et de l’écriture de données, ainsi que de durer plus longtemps que les cycles de lecture et d’écriture des données. Le cycle de vie du programme en lecture / écriture devrait se situer entre 90 000 et 100 000. Ce type de flash a exceptionnellement bien fonctionné sur le marché des entreprises en raison de sa durée de vie, de sa précision et de ses performances globales. Vous ne verrez pas trop d'ordinateurs domestiques avec ce type de NAND en raison de son coût élevé et de ses faibles capacités de stockage.

Avantages:

  • A la plus longue durée de vie et les cycles de charge sur tout autre type de flash.

  • Plus petit espace plus fiable pour les erreurs de lecture / écriture.

  • Peut fonctionner dans une plage de température plus large.

Les inconvénients:

  • Le type le plus cher de flash NAND sur le marché.

  • Souvent disponible uniquement en petites capacités.

Recommandé pour:

  • Utilisation industrielle et charges de travail nécessitant des cycles de lecture / écriture importants, tels que des serveurs.


eMLC (Enterprise Multi Level Cell)

eMLC est un flash MLC, mais optimisé pour le secteur des entreprises et offre de meilleures performances et une plus grande durabilité. Les cycles de vie des données en lecture / écriture sont attendus entre 20 000 et 30 000. eMLC fournit une alternative moins coûteuse à SLC, tout en maintenant certains des avantages de SLC.

Avantages:

  • Alternative moins chère que SLC pour un SSD d'entreprise.

  • Possède de meilleures performances et une meilleure endurance que les MLC standard.

Les inconvénients:

  • Ne correspond pas aux disques SSD Flash NAND SLC en termes de performances.

Recommandé pour:

  • Utilisation industrielle et charges de travail nécessitant des cycles de lecture / écriture importants, tels que des serveurs.


MLC (Multi Level Cell)

Comme son nom l’indique, le MLC flash stocke plusieurs bits de données dans une cellule. Le gros avantage de ceci est le coût de fabrication plus bas comparé à la fabrication de flash SLC. Le coût moins élevé de la production flash vous est généralement répercuté sur le consommateur, ce qui le rend très populaire parmi les nombreuses marques. La mémoire flash MLC est préférée pour les disques SSD grand public, car ses coûts sont moins élevés, mais la durée de vie en lecture / écriture des données est inférieure à celle de SLC à environ 10 000 par cellule.

Avantages:

  • Des coûts de production plus bas sont répercutés sur le consommateur.

  • Est plus fiable que le flash TLC.

Les inconvénients:

  • Pas aussi durable et fiable que SLC ou SSD d'entreprise.

Recommandé pour:

  • Utilisation quotidienne par les consommateurs, les joueurs et les amateurs.


CCM (cellule à trois niveaux)

Stockant 3 bits par cellule, le flash TLC est la forme de flash la moins chère à fabriquer. L’inconvénient majeur de ce type de flash est qu’il ne convient que pour un usage grand public et qu’il ne serait pas en mesure de respecter les normes pour un usage industriel. Les cycles de vie en lecture / écriture sont considérablement plus courts, de 3 000 à 5 000 cycles par cellule.

Avantages:

  • Le moins cher à fabriquer, ce qui conduit à des SSD moins chers sur le marché.

Les inconvénients:

  • Les cellules survivront considérablement moins de cycles de lecture / écriture par rapport aux NAND MLC. Cela signifie que TLC Flash est bon pour l'usage du consommateur seulement.

Recommandé pour:

  • Utilisation quotidienne par le consommateur, machines Web / messagerie, netbooks et tablettes.


Le cycle de vie SSD

Comme toutes les bonnes choses, un SSD ne dure pas éternellement. Comme indiqué ci-dessus, le cycle de vie d'un disque à semi-conducteurs peut être directement attribué au flash NAND qu'il accompagne. Le flash SLC, par exemple, durera plus longtemps que le flash MLC ou TLC, mais son prix est élevé.

Avec les mémoires flash MLC et TLC couramment utilisées / rencontrées dans les disques SSD grand public, la vraie question est de savoir combien de temps dureront-ils?

TechReport.com a testé plusieurs disques SSD grand public disponibles, dont la plupart étaient des MAND NAND, dont un TLC NAND, et les résultats sont prometteurs. Tous les périphériques testés ont duré au moins 700 téraoctets (To) d'écritures avant d'échouer, et un couple a même réussi à dépasser un pétaoctet (PB).

C’est beaucoup de données, mais mettons cela en perspective en écrivant 1 PB sur un SSD.

1 pétaoctet (PB) = 1 000 téraoctets (To) / 1 000 000 gigaoctets (Go) / 1 000 000 000 (Mo)

Ce 1 PB pourrait vous rapporter:

  • 222 222 DVD de film à 4,5 Go par DVD

  • 333 333 333 chansons mp3 à 3MB une chanson

  • 500 000 000 de photos au format jpg à 2 Mo une image

  • 15 384 installations du jeu Grand Theft Auto V à 65 Go et installation

L'examen de ces chiffres devrait dissiper tout doute quant à l'échec de votre disque SSD dans un court laps de temps.

Si vous envisagez d’utiliser un disque SSD MLC ou TLC pour un usage quotidien, par exemple: Pour stocker de la musique, des photos, des logiciels, des documents personnels ou des jeux, vous devez être assuré que votre disque SSD devrait durer plusieurs années. Ce type d'utilisation est considéré comme faible par rapport à l'utilisation intensive en lecture / écriture de serveurs d'entreprise et d'ordinateurs décrite dans la section suivante.

Remarque: pour ceux qui s'inquiètent de la durée de vie de leur disque SSD, des fonctionnalités telles que la technologie d'auto-surveillance d'analyse et de génération de rapports, ou SMART, peuvent vous aider à mieux suivre la longévité de votre disque SSD.


SSD d'entreprise et grand public

Les disques SSD d'entreprise se trouvent généralement dans les serveurs de base de données.

La différence et les exigences attendues des disques SSD d'entreprise les placent dans un monde qui fait partie des disques SSD grand public. Les disques SSD d'entreprise sont conçus pour répondre à des normes plus strictes et fonctionnent de manière constante dans les services de haute technologie, l'armée, la science et tout domaine nécessitant une grande quantité de données en lecture et en écriture.

Les serveurs de base de données sont un exemple d’endroits où vous pourriez voir des disques SSD d’entreprise. Ces serveurs fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et incluent: un cycle de vie lecture / écriture plus long, des vitesses de lecture / écriture plus rapides, une fiabilité et une durabilité accrues dans les environnements difficiles.

Les disques SSD grand public sont moins chers et constituent des versions allégées des disques SSD d’entreprise. Cela peut sembler manquer à certaines fonctionnalités, mais les avantages d'un produit moins cher avec une plus grande capacité de stockage en valent la peine. En outre, les fabricants augmentent constamment les performances des disques SSD tout en réduisant les prix.


En conclusion

À ce stade, vous avez probablement une bonne idée de la différence entre les mémoires Flash NAND SLC, MLC et TLC. Les bases dont nous avons discuté ici, avec les raisons pour lesquelles certaines coûtent plus cher que d’autres, devraient dissiper toute confusion quant au type de flash le mieux adapté à vos besoins.

Type de flash

SLC

Cellule à niveau unique

eMLC

Entreprise
Cellule à plusieurs niveaux

MLC

Cellule à plusieurs niveaux

TLC

Cellule à trois niveaux

Cycles lecture / écriture 90 000-100 000 20 000-30 000 8 000-10 000 3 000-5 000
Bit par cellule 1 2 2 3
Vitesse d'écriture ★★★★★ ★★★★ ☆ ★★★ ☆☆ ★★ ☆☆☆
Endurance ★★★★★ ★★★★ ☆ ★★★ ☆☆ ★★ ☆☆☆
Coût ★★★★★ ★★★★ ☆ ★★★ ☆☆ ★★ ☆☆☆
Usage Industriel / Entreprise Industriel / Entreprise Consommateur / Jeu Consommateur

Ce qu'il est important de retenir de ce guide, c'est que les disques SSD modernes sont conçus pour durer très longtemps. Bien que leur cycle de vie doive être pris en compte, il ne doit en aucun cas vous empêcher d'acheter un stockage plus rapide et plus efficace.


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