多层固态硬盘:什么是SLC、MLC、TLC、QLC和PLC?

固态硬盘将提高老化计算机的性能,并将较新的PC变成速度更快的机器。但是,当你购买一台时,你会被SLC、SATA III、NVMe和M.2等术语轰炸。这一切意味着什么?我们来看看吧!

这一切都是关于细胞的

当前的SSD使用NAND闪存,其构建块是存储单元。这些是在SSD中写入数据的基本单元。每个存储单元接受一定数量的位,这些位在存储设备上登记为1或0。

单层单元(SLC)固态硬盘

最基本的SSD类型是单层单元(SLC)SSD。SLC接受每个存储单元一个位。这不是很多,但它有一些优势。首先,SLC是速度最快的SSD类型。它们也更耐用,更不容易出错,因此它们被认为比其他SSD更可靠。

SLC在数据丢失容忍度较低的企业环境中很流行,耐用性是关键。SLC往往更贵,而且消费者通常不会买到。例如,我在Amazon上发现了一个128 GB的企业级SLC固态硬盘,其价格与采用TLC NAND的1 TB消费级固态硬盘的价格相同。

如果您确实看到消费者SLC SSD,那么它可能具有不同类型的NAND和SLC缓存来提高性能。

多层单元(MLC)固态硬盘

多层单元(MLC)固态硬盘中的“多”不是特别准确。它们每个单元只存储两位,这并不是非常“多”,但是,有时,技术命名方案并不总是具有前瞻性。

MLC比SLC稍慢,因为将两个位写入一个单元比只写入一个位需要更多时间。它们的耐用性和可靠性也会受到影响,因为写入NAND闪存的数据比SLC更频繁。

不过,MLC是固态固态硬盘。它们的容量没有其他类型的固态硬盘高,但您可以找到1 TB的MLC固态硬盘。

三层单元(TLC)固态硬盘

顾名思义,TLC固态硬盘向每个单元写入三位。在撰写本文时,TLC是最常见的SSD类型。

它们可以将比SLC和MLC驱动器更大的容量打包到更小的封装中,但会牺牲相对速度、可靠性和耐用性。这并不意味着TLC驱动器是坏的。事实上,它们可能是你现在最好的选择-特别是如果你正在寻找交易的话。

不要让耐用性较差的概念让您沮丧;TLC固态硬盘通常可以使用几年。

写入的TB(TB)

通常,SSD耐久性用TBW(写入TB)表示。这是在驱动器出现故障之前可以写入驱动器的TB数。

三星860 EVO(几年前流行的SSD)的500 GB型号的TBW评级为600;1 TB型号的TBW为1200 TBW。这是一大堆数据,所以像这样的驱动器应该可以为你服务很多年。

TBW也是“安全水平”估计;SSD通常超过这些限制。不过,为了安全起见,请确保备份以最大限度地减少数据丢失-尤其是使用较旧的驱动器。

四层单元(QLC)固态硬盘

四级单元(QLC)驱动器可以在每个单元写入四位。在这一点上你有没有感觉到一种模式?

QLC NAND可以容纳比其他类型多得多的数据,但目前,QLC驱动器对驱动器性能的影响很大。在大文件传输(40 GB或更高)期间缓存耗尽时尤其如此。这可能是一个短期问题,因为制造商试图优化QLC。

不过,耐用性也是一个令人担忧的问题。预算级别的关键P1 QLC NVMe驱动器在500 GB机型上的额定值仅为100 TBW,在1 TB机型上仅为200 TBW。这与薄层色谱相比有相当大的下降,但对于家庭使用来说,它仍然足够好。

五层单元(PLC)固态硬盘

可编程控制器固态硬盘(PLC SSD)每单元可写5位,目前还没有面向消费者的产品,但它们即将问世。东芝在2019年8月下旬提到了PLC驱动器,英特尔在次月提到了PLC驱动器。PLC驱动器应该能够在固态硬盘中容纳更多容量。然而,当涉及到耐用性和性能时,它们将面临与TLC和QLC相同的问题。

我们建议您等到评论出来后再购买早期的PLC固态硬盘。此外,请查看TBW评级,看看它们会持续多久,以及TBW在现实世界中是如何细分的。

例如,我们上面提到的QLC驱动器具有较低的TBW额定值,但它计算出在五年内每天写入约54 GB。没有人会在家里写那么多数据,所以你可以预计这个驱动器会持续很长时间,尽管它的TBW评级较低。

其他固态硬盘术语

这些是NAND闪存的基本类型,但这里还有几个术语可能会帮助您了解:

3DNAND:NAND制造商一度试图将NAND存储单元更紧密地放在一个平面上,以使驱动器更小并增加容量。这在一定程度上起到了作用,但当单元距离太近时,闪存开始失去其可靠性。为了绕过这一问题,他们将存储单元堆叠在一起以增加容量。这通常称为3DNAND,有时称为垂直NAND。 损耗均衡技术:固态硬盘存储单元一旦使用就开始降级。为了帮助驱动器更长时间保持良好状态,制造商包括磨损技术,该技术试图尽可能平等地将数据写入存储单元。它不是一直将某个块写入驱动器的某个部分,而是均匀分布数据,因此所有单元都以相对相同的速率填充。 高速缓存:每个固态硬盘都有一个高速缓存,在将数据写入驱动器之前会在其中短暂存储数据。这些缓存对于提升固态硬盘性能至关重要。它们通常由SLC或MLC NAND组成。当缓存已满时,性能往往会显著下降-对于某些TLC和大多数QLC驱动器尤其如此。 SATA III:这是PC上最常见的硬盘和固态硬盘接口。在这种情况下,“接口”只是指驱动器如何连接到主板。SATA III的最大吞吐量为每秒600兆字节。 NVMe:此接口将SSD连接到主板。NVMe在PCIe上以极快的速度传输。目前NVMe消费硬盘的速度大约是SATA III的三倍。 M.2:这是NVMe驱动器的外形因素(物理大小、形状和设计)。它们通常被称为“口香糖”驱动器,因为它们很小,而且是长方形的。它们适合大多数现代主板上的特殊插槽。

这就是我们关于现代固态硬盘中NAND闪存的快速入门读物。现在,您已经做好了充分的准备,可以为您的需求选择最好的驱动器。

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