Az újabb nem mindig jobb. A közelmúltban az SSD-gyártók megkezdték a sebesség és a megbízhatóság cseréjét annak érdekében, hogy több tárhelyet zsúfoljanak a meghajtóikba. Az olyan protokollok, mint az NVMe és a PCIe, egyre gyorsabbak, de egyes SSD-k visszafelé haladnak.
Tartalomjegyzék
A QLC Flash a probléma
Itt van a probléma. Az SSD-k készítése drága, és kevesen akarnak 200 dollárt fizetni egy 512 GB-os SSD-ért, amikor „2000 GB-os” mechanikus merevlemezeket 50 dollár alatt lehet kapni. Nagyobb kapacitások eladók.
Az SSD-gyártók növelik a tárolókapacitást, miközben csökkentik a költségeket – ez azonban rossz a teljesítmény és a tartósság szempontjából. Lehet, hogy a nagy SSD-k egyre olcsóbbak, de az SSD-technológiában minden egyes ugrásnál van kompromisszum. Jelenleg a Quad Level Cell (QLC) SSD-k térnyerését tapasztaljuk, amelyek memóriacellánként 4 bit információt tudnak tárolni. A QLC nem váltotta fel teljesen a szabványos SSD-ket, de néhány ezt használó meghajtó eljutott a piacra, és akadtak problémák.
Pontosabban, az SSD-gyártóknak meg kell találniuk a módját, hogy több helyet férjenek el az azonos méretű NAND flash chipekbe (az SSD tényleges adattároló része). Hagyományosan ezt folyamatcsomópont-zsugorítással tették, így a vaku belsejében lévő tranzisztorok kisebbek lettek. De ahogy a Moore-törvény lelassul, kreatívabbnak kell lennie.
A zseniális megoldás a többszintű NAND flash. A NAND flash képes egy adott feszültségszintet hosszabb ideig tárolni egy cellában. A hagyományos NAND vaku két szintet tárol – be és ki. Ezt SLC vakunak hívják, és nagyon gyors. De mivel a NAND lényegében egy analóg feszültséget tárol, több bitet is ábrázolhat kissé eltérő feszültségszintekkel, például:
A probléma, ahogy itt látható, az, hogy exponenciálisan növekszik. Az SLC vaku csak feszültséget igényel, vagy annak hiányát. Az MLC flash négy feszültségszintet igényel. A TLC-nek nyolcra van szüksége. Az elmúlt évben pedig a QLC flash betört a piacra, 16 különálló feszültségszintet igényelve.
Ez sok problémához vezet. Ahogy több feszültségszintet ad hozzá, egyre nehezebb lesz megkülönböztetni a biteket egymástól. Ezáltal a QLC flash 25%-kal sűrűbb, mint a TLC, de lényegesen lassabb. Az olvasási sebességet nem befolyásolja annyira, de az írási sebességet megugorja. A legtöbb SSD (az újabb NVMe protokollt használva) 1500 MB/s körül mozog a folyamatos olvasás és írás (azaz nagy fájlok betöltése vagy másolása) érdekében. De a QLC flash csak között működik 80-160 MB/s a tartós írásokhoz, ami rosszabb, mint egy tisztességes merevlemez.
A QLC SSD-k sokkal gyorsabban tönkremennek
Az összes SSD írási tartóssága általában kedvezőtlen a merevlemezekhez képest. Amikor SSD-n lévő cellára ír, az lassan elhasználódik. Egy cella törlésével meg kell szabadítani az elektronoktól, de néhányan mindig ott maradnak, így a „0” cella idővel közelebb kerül az „1”-hez. Ezt a vezérlő kompenzálja azáltal, hogy idővel pozitívabb feszültséget alkalmaz, ami akkor jó, ha sok szabad feszültségterülete van. De a QLC nem.
Az SLC-nek átlaga van 100 000 programozási/törlési ciklus írási élettartama (műveletek írása). Az MLC 35 000 és 10 000 között van. A TLC körülbelül 5000. De a QLC-ben csak 1000 van. Ez alkalmatlanná teszi a QLC-t a gyakori hozzáférésű meghajtókhoz, például a rendszerindító meghajtóhoz, amelyekre nagyon gyakran írnak.
A lényeg – ne vásároljon QLC-meghajtót az operációs rendszer rendszermeghajtójához. Túlságosan megbízhatatlanok ahhoz, hogy biztosak legyünk abban, hogy néhány éven belül nem romlik le. Javasoljuk, hogy egy nagy QLC-meghajtót használjon a forgó merevlemez helyett, és használjon gyors SLC-, MLC- vagy TLC-meghajtót elsődleges operációs rendszer-meghajtóként. Ez probléma lehet a laptopoknál, ahol erre nincs lehetőség, de a QLC még nagyon új, és még nem jutott el a laptopokba.
A hatékony gyorsítótár elrejti ezeket a problémákat
Ezen a ponton felmerülhet a kérdés, hogy miért is olyan dolog a QLC, amikor objektíve lassabb és sokkal gyorsabban törik, mint a többi vakutípus. Nyilvánvalóan nem értékesítheti a leminősítést, de az SDD-gyártók megtalálták a módját a probléma elrejtésére: a gyorsítótárazás.
A QLC SSD-k a meghajtó egy részét a gyorsítótárnak szentelik. Ez a gyorsítótár figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy QLC-nek kell lennie, és ehelyett úgy működik, mint az SLC flash. A gyorsítótár 75%-kal kisebb lesz, mint a tényleges meghajtóterület, de sokkal gyorsabb lesz.
A gyorsítótárból az adatok ugyanolyan sebességgel írhatók, mint a többi csúcskategóriás SSD-re, és a vezérlő lassan kiüríti őket, és a QLC cellákba rendezi. De ha a gyorsítótár megtelik, a vezérlőnek közvetlenül a lassú QLC cellákba kell írnia, ami jelentős teljesítménycsökkenést okoz a hosszú írások során.
Tekintse meg ezt a Tom’s Hardware benchmarkot a Crucial P1 500GB áttekintése, egy fogyasztói QLC SSD, amely egyértelműen mutatja ezt a problémát:
A Crucial P1-et jelképező piros vonal szilárd NVMe sebességgel működik, bár kissé lassú, mint néhány magasabb kategóriás ajánlat. De körülbelül 75 GB írás után megtelik a gyorsítótár, és láthatjuk a QLC flash valódi sebességét. A sor körülbelül 80 MB/s-ra zuhan, ami lassabb, mint a legtöbb merevlemez a tartós íráshoz.
Az ADATA XPG SX8200, egy TLC-meghajtó, ugyanazokat a jellemzőket jeleníti meg, kivéve a nyers TLC-villanást, miután a leesés még mindig gyorsabb. A legtöbb más meghajtó is ezt a gyorsítótárazási módszert alkalmazza, mivel felgyorsítja a gyors, kis írásokat a meghajtóra (amelyek a leggyakoribbak). De a tartós írások az, amit leginkább észrevesz – nem fogja észrevenni, ha egy kis fájl másolata 0,15 másodpercet vesz igénybe a 0,21 másodperccel szemben, de észre fogja venni, ha egy nagy példány több tíz percet vesz igénybe.
Könnyen leírhatod ezt szélsőséges esetnek, de ez a gyorsítótár nem marad örökké 75 GB. Ahogy feltölti a meghajtót, a gyorsítótár kisebb lesz. Alapján Az Anandtech tesztelése, az Intel SSD 660p termékcsalád esetében az 512 GB-os modell gyorsítótára mindössze 6 GB-ra csökken, ha a meghajtó túlnyomórészt tele van, még 128 GB szabad hely mellett is.
Ez azt jelenti, hogy ha feltölti az SSD-t, majd megpróbálna telepíteni egy 20-30 GB-os játékot a Steamből, akkor az első 6 GB rendkívül gyorsan ír a meghajtóra, majd ugyanazt a 80 MB/s sebességet kezdi látni a fennmaradó fájlokat.
Igaz, ebben a példában valószínűleg korlátozza a letöltési sebesség, de frissítések esetén (amelyeknek le kell tölteniük, majd le kell cserélniük a meglévő fájlokat, ami gyakorlatilag kétszer annyi helyet igényel) a probléma sokkal nyilvánvalóbb lenne. Befejezné a letöltést, majd örökké várnia kell a telepítésre.
Tehát kerülnie kell a QLC-t?
Mindenképpen kerülni kell az 512 GB-os QLC-meghajtókat (és kevesebbet, ha olcsóbbá válik a gyártás), mivel nincs sok értelme. Sokkal gyorsabban megtelik őket, és a gyorsítótár kisebb lesz, ha megtelik, így jelentősen lassabb lesz. Ráadásul jelenleg nem sokkal olcsóbbak, mint az alternatívák.
Hiányosságai ellenére a QLC flash nem jelent túl nagy problémát, ha a nagyobb kapacitású meghajtókat nézzük. A 660p 2 TB-os modellje legalább 24 GB gyorsítótárral rendelkezik, amikor fel van töltve. Még mindig QLC flash, de elfogadható kompromisszum egy olcsó, 2 TB-os SSD-hez, amely az idő nagy részében nagyon gyorsan működik.
Óriási kapacitásukra tekintettel a QLC alapú SSD-k tisztességesen helyettesíthetik a forgó merevlemezt, feltéve, hogy rendszeres biztonsági másolatot készítenek arra az esetre, ha az összeütközésbe kerülne. Optimális olyan dolgokhoz, amelyekhez ritkán fér hozzá, de nagyon gyors akar lenni, amikor ezt teszi, és a megfelelő méretű SLC gyorsítótárral a legtöbb tartós írási művelet meglehetősen gyors lesz, amíg meg nem tölti a meghajtót.
A megbízhatósági problémák miatt kerülje a rendszerindító meghajtóként való használatát, vagy bármi máshoz, amire nagyon gyakran írnak.
A gyártás egyéb vonatkozásaiban még mindig sok előrelépésre van szükség – jobb vezérlők, amelyek több flash chip kezelésére képesek, olcsóbb flash chipek a folyamatcsomópontok érésekor, és esetleg más technológiák is. A QLC flash egyhamar nem válik szabványossá; jelenleg ez csak egy másik lehetőség. Csak ügyeljen arra, hogy SSD vásárlásakor ellenőrizze a műszaki adatokat, és ügyeljen az elkészítéshez használt vaku típusára.