Types de disques SSD, que sont les disques SSD et quelles sont leurs différences ? Nand Flash iPhone - de quoi s'agit-il, les erreurs et comment les corriger ? Type de mémoire flash nand

). Si vous n’aviez pas soutenu une seule fois le premier, il n’y aurait pas eu de suivants (déjà 5 articles) ! Merci! Et, bien sûr, je souhaite faire un cadeau sous la forme d'un article de vulgarisation scientifique et pédagogique sur la manière amusante, intéressante et bénéfique (à la fois personnelle et publique) d'utiliser un équipement d'analyse, plutôt dur à première vue. Aujourd'hui, le soir du Nouvel An, sur la table d'opération festive se trouvent : une clé USB de A-Data et un module SDRAM SO-DIMM de Samsung.

Partie théorique

J'essaierai d'être le plus bref possible pour que nous ayons tous le temps de préparer la salade Olivier avec une marge pour la table de fête, donc une partie du matériel sera sous forme de liens : si vous le souhaitez, lisez à votre guise.. .

Quel genre de mémoire existe-t-il ?

À l'heure actuelle, il existe de nombreuses options pour stocker des informations, certaines d'entre elles nécessitent un approvisionnement constant en électricité (RAM), certaines sont « cousues » en permanence dans les microcircuits de contrôle de la technologie qui nous entoure (ROM), et certaines combinent les qualités de ceux-là et d’autres (Hybride). Flash appartient notamment à ce dernier. Cela semble être une mémoire non volatile, mais les lois de la physique sont difficiles à annuler et vous devez périodiquement réécrire les informations sur les lecteurs flash.

La seule chose qui peut peut-être unir tous ces types de mémoire est plus ou moins le même principe de fonctionnement. Il existe une matrice bidimensionnelle ou tridimensionnelle, qui est remplie de 0 et 1 approximativement de cette manière et à partir de laquelle nous pouvons ensuite soit lire ces valeurs, soit les remplacer, c'est-à-dire tout cela est un analogue direct du prédécesseur - une mémoire sur des anneaux de ferrite.

Qu'est-ce que la mémoire flash et à quoi ressemble-t-elle (NOR et NAND) ?

Commençons par la mémoire flash. Il était une fois, sur le célèbre ixbt, beaucoup de choses ont été publiées sur ce qu'est Flash et sur les 2 principales variétés de ce type de mémoire. Il existe notamment des mémoires Flash NOR (non-ou logique) et NAND (non-et logique) (tout est également décrit de manière très détaillée), qui diffèrent quelque peu par leur organisation (par exemple, NOR est bidimensionnel, NAND peut être tridimensionnels), mais ils ont un élément commun : un transistor à grille flottante.

Représentation schématique d'un transistor à grille flottante.

Alors, comment fonctionne cette merveille d’ingénierie ? Ceci est décrit avec quelques formules physiques. Bref, entre la grille de contrôle et le canal par lequel circule le courant de la source au drain, on place la même grille flottante, entourée d'une fine couche de diélectrique. En conséquence, lorsque le courant circule à travers un tel FET « modifié », certains des électrons de haute énergie traversent le diélectrique et se retrouvent à l’intérieur de la grille flottante. Il est clair que pendant que les électrons creusaient un tunnel et erraient à l'intérieur de cette porte, ils ont perdu une partie de leur énergie et ne peuvent pratiquement pas revenir en arrière.

Attention :« pratiquement » est le mot clé, car sans réécriture, sans mise à jour des cellules au moins une fois toutes les quelques années, le Flash est « remis à zéro », tout comme la RAM, une fois l'ordinateur éteint.

Encore une fois, nous avons un tableau bidimensionnel qui doit être rempli de 0 et de 1. Comme l'accumulation de charge sur la grille flottante prend beaucoup de temps, une solution différente est appliquée dans le cas de la RAM. La cellule mémoire est constituée d'un condensateur et d'un transistor à effet de champ classique. Dans le même temps, le condensateur lui-même a, d'une part, un dispositif physique primitif, mais, d'autre part, il est implémenté de manière non triviale dans le matériel :

Périphérique de cellule RAM.

Encore une fois, ixbt en a un bon dédié à la mémoire DRAM et SDRAM. Ce n’est bien sûr pas si récent, mais les points fondamentaux sont très bien décrits.

La seule question qui me tourmente est : la DRAM peut-elle avoir, comme le flash, une cellule multi-niveaux ? Il semble que oui, mais quand même...

Partie pratique

Éclair

Ceux qui utilisent des clés USB depuis longtemps ont probablement déjà vu une clé « nue », sans étui. Mais je mentionnerai quand même brièvement les principaux éléments d'une clé USB :

Les principaux éléments d'une clé USB : 1. connecteur USB, 2. contrôleur, 3. carte de circuit imprimé multicouche PCB, 4. module de mémoire NAND, 5. oscillateur à cristal de fréquence de référence, 6. indicateur LED (maintenant, cependant, sur de nombreux lecteurs flash ne l'ont pas), 7. un commutateur de protection en écriture (de même, de nombreux lecteurs flash ne l'ont pas), 8. un emplacement pour une puce mémoire supplémentaire.

Passons du simple au complexe. Oscillateur à cristal (plus sur le principe de fonctionnement). A mon grand regret, lors du polissage, la plaque de quartz elle-même a disparu, on ne peut donc qu'admirer le boîtier.

Boîtier d'oscillateur à cristal

Par hasard, entre-temps, j'ai découvert à quoi ressemble la fibre de renfort à l'intérieur du textolite et les billes qui composent le textolite en grande partie. À propos, les fibres sont toujours posées avec une torsion, cela se voit clairement sur l'image du haut :

Fibre de renfort à l'intérieur du textolite (les flèches rouges indiquent les fibres perpendiculaires à la coupe), dont est constituée la majeure partie du textolite

Et voici la première partie importante de la clé USB - le contrôleur :

Manette. L'image du haut a été obtenue en combinant plusieurs micrographies SEM.

Pour être honnête, je n’ai pas bien compris l’idée des ingénieurs qui ont placé des conducteurs supplémentaires dans la puce elle-même. Cela peut être plus facile et moins coûteux du point de vue du processus technologique.

Après avoir traité cette photo, j'ai crié : « Yaaaaaaz ! et courut dans la pièce. Ainsi, la technologie du procédé 500 nm est présentée à votre attention dans toute sa splendeur avec des limites parfaitement tracées du drain, de la source, de la grille de contrôle, et même les contacts ont été préservés dans une relative intégrité :

« Idée ! » microélectronique - technologie de processus de contrôleur 500 nm avec des drains séparés (Drain), des sources (Source) et des portes de contrôle (Gate) séparés magnifiquement tracés

Passons maintenant au dessert : les puces mémoire. Commençons par les contacts qui nourrissent cette mémoire au vrai sens du terme. En plus du contact principal (sur la figure le contact « le plus épais »), il y en a aussi de nombreux petits. Au fait, "épais"< 2 диаметров человеческого волоса, так что всё в мире относительно:

Images SEM des broches alimentant la puce mémoire

Si nous parlons de la mémoire elle-même, alors le succès nous attend ici aussi. Il était possible de tirer sur des blocs individuels dont les limites sont marquées par des flèches. En regardant l'image avec un grossissement maximum, essayez de vous fatiguer les yeux, ce contraste est vraiment difficile à distinguer, mais il est sur l'image (pour plus de clarté, j'ai marqué une cellule séparée avec des lignes) :

Cellules mémoire 1. Les limites des blocs sont marquées par des flèches. Les lignes représentent des cellules individuelles

Au début, cela m'a semblé être un artefact de l'image, mais après avoir traité toutes les photos à la maison, je me suis rendu compte qu'il s'agissait soit de volets de commande allongés le long de l'axe vertical avec une cellule SLC, soit de plusieurs cellules assemblées dans un MLC. Bien que j'aie mentionné MLC ci-dessus, cela reste une question. Pour référence, « l’épaisseur » de la cellule (c’est-à-dire la distance entre les deux points brillants dans l’image du bas) est d’environ 60 nm.

Afin de ne pas dissimuler, voici des photos similaires de l'autre moitié de la clé USB. Photo complètement similaire :

Cellules mémoire 2. Les limites des blocs sont marquées par des flèches. Les lignes représentent des cellules individuelles

Bien sûr, la puce elle-même n'est pas seulement un ensemble de telles cellules mémoire, elle contient d'autres structures dont je n'ai pas pu déterminer l'appartenance :

Autres structures à l’intérieur des puces mémoire NAND

DRACHME

Bien sûr, je n'ai pas coupé toute la carte SO-DIMM de Samsung, j'ai seulement « déconnecté » un des modules de mémoire à l'aide d'un sèche-cheveux de chantier. Il convient de noter que l'un des conseils proposés même après la première publication s'est avéré utile ici : le sciage en biais. Par conséquent, pour une immersion détaillée dans ce qu'il a vu, il faut prendre en compte ce fait, d'autant plus que la coupe à 45 degrés a permis d'obtenir en quelque sorte des sections « tomographiques » du condensateur.

Cependant, selon la tradition, commençons par les contacts. C'était agréable de voir à quoi ressemble le BGA « ébréché » et quelle est la soudure elle-même :

Soudure BGA "Skol"

Et maintenant il est temps de crier « Ide ! » pour la deuxième fois, car nous avons réussi à voir des condensateurs à semi-conducteurs individuels - des cercles concentriques dans l'image, marqués de flèches. Ce sont eux qui stockent nos données pendant que l'ordinateur fonctionne sous forme de charge sur leurs plaques. À en juger par les photographies, les dimensions d'un tel condensateur sont d'environ 300 nm de large et environ 100 nm d'épaisseur.

En raison du fait que la puce est coupée en biais, certains condensateurs sont nettement coupés au milieu, tandis que d'autres n'ont que des « côtés » coupés :

Mémoire DRAM à son meilleur

Si quelqu'un doute que ces structures soient des condensateurs, vous pouvez alors voir une photo plus "professionnelle" (mais sans repère d'échelle).

La seule chose qui m'a dérouté, c'est que les condensateurs sont disposés en 2 rangées (photo en bas à gauche), c'est-à-dire il s'avère qu'il y a 2 bits d'information pour 1 cellule. Comme mentionné ci-dessus, il existe des informations sur l'enregistrement multibit, mais la question de savoir dans quelle mesure cette technologie est applicable et utilisée dans l'industrie moderne reste pour moi une question.

Bien entendu, en plus des cellules mémoire elles-mêmes, il existe également des structures auxiliaires à l'intérieur du module, dont je ne peux que deviner le but :

Autres structures à l'intérieur d'une puce DRAM

Épilogue

En plus de ces liens qui sont disséminés dans le texte, c'est à mon avis assez intéressant

Nous continuons à discuter de l'appareil et du principe de fonctionnement des périphériques de stockage sur notre site Web. La dernière fois, nous avons discuté de la mémoire Flash (), et aujourd'hui nous nous concentrerons sur l'un des types de mémoire Flash déjà mentionnés, à savoir la mémoire NAND. En partie, nous avons déjà traité du dispositif et du fonctionnement de la NAND, passons donc à l'examen des algorithmes de base, des méthodes de connexion et de quelques subtilités qu'il ne faut pas oublier lorsque l'on travaille avec la NAND.

Commençons par examiner deux types de NAND, à savoir SLC-( cellule à un seul niveau) et MLC-( cellule à plusieurs niveaux) dispositifs. Dans les appareils SLC, une cellule mémoire stocke un bit d'information - ce sont les appareils dont nous avons parlé dans l'article précédent. Seuls deux états de la cellule mémoire (FET à grille flottante) sont possibles. Le premier état correspond respectivement à une porte chargée et le second à une porte déchargée. Tout est simple ici : nous appliquons une tension de seuil et, par la présence ou l'absence d'un courant de drain, nous pouvons déterminer quel bit est écrit dans une cellule mémoire donnée.

Les dispositifs MLC diffèrent en ce qu'une cellule élémentaire peut stocker plusieurs bits d'information, le plus souvent deux bits. Dans de tels dispositifs, il existe 4 niveaux de charge de grille flottante, qui correspondent à 4 états stockés possibles :

Pour lire les informations d'une telle cellule, contrairement aux dispositifs SLC, il est nécessaire de surveiller le courant de drain à plusieurs valeurs différentes de la tension de seuil à la grille du transistor.

La mémoire MLC a moins de cycles d'écriture maximum possibles par rapport à la mémoire SLC. De plus, SLC est plus rapide, c'est-à-dire que les opérations de lecture/écriture/effacement sont effectuées en moins de temps. Et comme un seul seuil de tension est utilisé pour déterminer l'état d'une cellule mémoire, il y a moins de risques d'erreur lors de l'utilisation de la mémoire SLC. Mais cela ne veut pas dire que MLC est pire. La mémoire MLC, d'une part, vous permet de stocker plus d'informations et, d'autre part, elle est moins chère. Autrement dit, du point de vue du rapport qualité/prix, MLC semble en principe préférable.

Passons à la structure de la mémoire NAND 😉

Comme on s'en souvient, contrairement à la mémoire NOR, lors de l'utilisation de NAND, nous n'avons pas accès à une cellule mémoire arbitraire. Toutes les cellules sont combinées en pages. Et les pages sont regroupées en blocs logiques. Chaque page, en plus des informations enregistrées par l'utilisateur, contient des données supplémentaires - des informations sur les blocs « défectueux », des informations de service supplémentaires pour la correction des erreurs.

La difficulté lorsque l’on travaille avec NAND est qu’il est impossible d’accéder à une cellule d’information particulière. Les données ne peuvent être écrites que page par page, c'est-à-dire que si nous voulons changer un peu, nous devons alors réécrire la page entière. Et vous ne pouvez effacer les données que par blocs. Par exemple, voici les caractéristiques de la puce mémoire NAND NAND128W3A : taille de page - 512 octets + 16 octets d'informations de service supplémentaires, taille de bloc - 16 Ko, soit 32 pages.

Un autre problème lié à l’utilisation de NAND est que le nombre de cycles d’écriture n’est pas infini. Ainsi, si l'écriture est toujours effectuée sur la même page, elle sera tôt ou tard corrompue. Et afin d'assurer une usure uniforme de toutes les cellules mémoire, le contrôleur de mémoire NAND garde une trace du nombre de cycles d'écriture sur chaque bloc mémoire individuel. Si le contrôleur constate que le bloc est « mauvais », il peut alors l’ignorer et écrire dans le bloc suivant. De ce fait, la durée de vie des supports de stockage est considérablement augmentée. Si nous voulons écrire un large éventail de données, alors à l'intérieur de la puce mémoire, toutes les données seront mélangées en blocs (l'algorithme d'écriture sur les blocs les moins usés fonctionne), et lorsque la tâche de lire ces données se pose, la mémoire NAND Le responsable du traitement organisera les données et nous les fournira sous leur forme originale.

Nous avons compris la structure, en fin de compte, je voudrais aussi parler un peu de la façon dont les puces mémoire NAND sont connectées.

Et pour cela, un bus de transfert de données parallèle est utilisé.La largeur du bus est de 8 ou 16 octets, selon l'appareil spécifique. Les lignes de données sont combinées avec les lignes d'adresse pour réduire le nombre de broches occupées. Les signaux de commande et leur objectif sont bien décrits ici :

Si nous souhaitons connecter de la mémoire à un microcontrôleur, il est préférable de choisir un contrôleur doté d'un support matériel pour le transfert de données via une interface parallèle. Par exemple, de nombreux STM32 sont équipés d'un module FSMC qui vous permet de connecter un périphérique de mémoire externe. Mais nous n'aborderons pas cela maintenant, il est préférable de laisser ce sujet jusqu'à de prochains articles 😉 Peut-être que dans un avenir proche, nous essaierons simplement de construire un petit exemple pour STM32, dans lequel nous écrirons et lirons des données de la mémoire NAND, alors à bientôt ! )

Il existe deux principaux types de mémoire Flash : NOR et NAND. Chacun d’eux présente ses propres avantages et inconvénients, qui déterminent les domaines d’utilisation de chaque technologie. Leurs principales caractéristiques sont présentées dans le tableau.

Mémoire flash NOR

La mémoire NOR, nommée d'après le balisage de données spécial (Not OR - logical Not-OR), est une mémoire Flash à grande vitesse. La mémoire NOR offre un accès aléatoire et rapide aux informations et a la capacité d'écrire et de lire des données à un emplacement spécifique sans avoir à accéder séquentiellement à la mémoire. Contrairement à la mémoire NAND, la mémoire NOR vous permet d'accéder à des données d'une taille maximale d'un octet. La technologie NOR gagne dans les situations où les données sont écrites ou lues de manière aléatoire. Par conséquent, NOR est le plus souvent intégré aux téléphones portables (pour stocker le système d’exploitation) et aux tablettes, et est également utilisé dans les ordinateurs pour stocker le BIOS.

Mémoire flash NAND

La mémoire NAND a été inventée après NOR et porte également le nom d'un balisage de données spécial (Not AND - Not-And logique). La mémoire NAND écrit et lit les données à grande vitesse, en mode de lecture séquentielle, en organisant les données en petits blocs (pages). La mémoire NAND peut lire et écrire des informations page par page, mais ne peut pas accéder à un octet spécifique comme NOR. Par conséquent, NAND est couramment utilisé dans les disques SSD (), les lecteurs audio et vidéo, les décodeurs, les appareils photo numériques, les téléphones mobiles (pour stocker les informations utilisateur) et d'autres appareils dans lesquels les données sont généralement écrites de manière séquentielle.

Par exemple, la plupart des appareils photo numériques utilisent une mémoire NAND car les images sont capturées et enregistrées séquentiellement. La technologie NAND est également plus efficace en lecture, car elle est capable de transférer très rapidement des pages entières de données. Comme la mémoire série, la NAND est idéale pour le stockage de données. Prix pour

Lorsque vous choisissez un SSD pour un usage domestique, vous pouvez rencontrer une caractéristique telle que le type de mémoire utilisé et vous demander lequel est le meilleur - MLC ou TLC (vous pouvez également rencontrer d'autres options pour désigner le type de mémoire, par exemple, V- NAND ou NAND 3D). De plus, des disques à prix attractifs dotés de mémoire QLC sont récemment apparus.

Cette entrée destinée aux débutants détaille les types de mémoire flash utilisés dans les SSD, leurs avantages et inconvénients, et quelle option pourrait être la meilleure pour vous lors de l'achat d'un SSD. Également utile : , .

En général, la mémoire MLC présente des avantages par rapport à la TLC, les principaux étant :

Vitesse de fonctionnement plus élevée.
Durée de vie plus longue.
Moins de consommation d'énergie.

L'inconvénient est le prix plus élevé du MLC par rapport au TLC.

Cependant, il faut garder à l'esprit que nous parlons du « cas général », sur les appareils réels en vente, vous pouvez voir :

Vitesse égale (ceteris paribus) pour les SSD avec mémoire TLC et MLC connectés via l'interface SATA-3. De plus, les disques individuels basés sur la mémoire TLC avec interface PCI-E NVMe peuvent parfois être plus rapides que les disques de prix similaire avec mémoire PCI-E MLC (cependant, si nous parlons des SSD « top », les plus chers et les plus rapides, ils sont toujours généralement MLC. la mémoire est utilisée, mais pas toujours non plus).
Garanties à vie plus longues (TBW) pour la mémoire TLC d'un fabricant (ou une gamme de disques) par rapport à la mémoire MLC d'un autre fabricant (ou une autre gamme de SSD).
Il en va de même pour la consommation d'énergie : par exemple, un disque SATA-3 avec mémoire TLC peut consommer dix fois moins d'énergie qu'un disque PCI-E avec mémoire MLC. De plus, pour un type de mémoire et une interface de connexion, la différence de consommation électrique est également très différente selon le lecteur spécifique.

Et ce n'est pas tout : la vitesse, la durée de vie et la consommation électrique différeront également de la « génération » du disque (les plus récents ont tendance à être plus avancés : de nos jours les SSD continuent d'évoluer et de s'améliorer), de son volume total et de la quantité d'espace libre dans utilisation et même le régime de température pendant l'utilisation (pour les disques NVMe rapides).

En conséquence, un verdict strict et précis selon lequel MLC est meilleur que TLC ne peut pas être rendu - par exemple, en achetant un nouveau SSD plus volumineux avec TLC et un meilleur ensemble de caractéristiques, vous pouvez gagner à tous égards par rapport à l'achat d'un MLC. conduire à un prix similaire, t .e. vous devez prendre en compte tous les paramètres et commencer l'analyse avec le budget disponible pour l'achat (par exemple, si nous parlons d'un budget allant jusqu'à 10 000 roubles, les disques avec mémoire TLC seront généralement préférables au MLC pour SATA et périphériques PCI-E).

SSD QLC

Depuis la fin de l'année dernière, des disques SSD avec mémoire QLC (cellule à quatre niveaux, c'est-à-dire 4 bits dans une cellule mémoire) sont apparus en vente, et probablement en 2019, il y aura de plus en plus de disques de ce type, et leur coût promet de être attirant.

Les produits finaux se caractérisent par les avantages et les inconvénients suivants par rapport au MLC/TLC :

Coût par gigaoctet inférieur
Une plus grande susceptibilité à l'usure de la mémoire et, théoriquement, une plus grande probabilité d'erreurs lors de l'écriture des données
Vitesse d'écriture des données plus lente

Il est encore difficile de parler de chiffres précis, mais quelques exemples de ceux déjà disponibles à la vente peuvent être étudiés : par exemple, si vous prenez à peu près les mêmes disques SSD M.2 de 512 Go d'Intel basés sur QLC 3D NAND et TLC 3D NAND mémoire, étudiez les spécifications déclarées par le constructeur, nous verrons :

6 à 7 000 roubles contre 10 à 11 000 roubles. Et pour le prix de 512 Go TLC, vous pouvez obtenir 1 024 Go QLC.
La quantité déclarée de données enregistrées (TBW) est de 100 To contre 288 To.
Vitesse d'écriture/lecture - 1000/1500 contre 1625/3230 Mo/s.

D’une part, les inconvénients peuvent l’emporter sur les avantages du coût. En revanche, vous pouvez prendre en compte les points suivants : pour les disques SATA (si vous ne disposez que d'une telle interface), vous ne remarquerez pas de différence de vitesse et par rapport au HDD, l'augmentation de vitesse sera très importante, et le paramètre TBW pour un SSD QLC de 1 024 Go (qui dans mon exemple coûte le même prix qu'un SSD TLC de 512 Go) est déjà de 200 To (les SSD plus grands « durent » plus longtemps, en raison de la façon dont ils sont enregistrés).

Mémoire V-NAND, 3D NAND, 3D TLC, etc.

Dans les descriptions des disques SSD (surtout lorsqu'il s'agit de Samsung et Intel) dans les magasins et les critiques, vous pouvez trouver les désignations V-NAND, 3D-NAND et similaires pour les types de mémoire.

Cette désignation indique que les cellules de mémoire flash sont placées sur des puces en plusieurs couches (dans les puces simples, les cellules sont placées sur une seule couche, plus de détails sur Wikipédia), alors qu'il s'agit de la même mémoire TLC ou MLC, mais ce n'est pas explicitement indiqué partout : par exemple, pour un SSD Samsung, vous verrez uniquement que la mémoire V-NAND est utilisée, cependant, les informations selon lesquelles V-NAND TLC est utilisé dans la ligne EVO et V-NAND MLC dans la ligne PRO ne sont pas toujours indiquées. De plus, des disques QLC 3D NAND sont déjà apparus.

La NAND 3D est-elle meilleure que la mémoire planaire ? Elle est moins chère à fabriquer et les tests montrent que la variante en couches est généralement plus efficace et fiable pour la mémoire TLC aujourd'hui (en fait, Samsung affirme que la mémoire V-NAND TLC a de meilleures caractéristiques de performances et une meilleure durée de vie que la MLC planaire). Cependant, pour la mémoire MLC, y compris les appareils du même fabricant, cela peut ne pas être le cas. Ceux. encore une fois, tout dépend de l'appareil spécifique, de votre budget et d'autres paramètres que vous devez prendre en compte avant d'acheter un SSD.

Je serais heureux de recommander le Samsung 970 Pro d'au moins 1 To comme une bonne option pour un ordinateur personnel ou un ordinateur portable, mais des disques généralement moins chers sont achetés, pour lesquels vous devez étudier attentivement l'ensemble des caractéristiques et les comparer avec ce qui est exactement requis à partir du lecteur.

D'où l'absence de réponse claire quant au meilleur type de mémoire. Bien sûr, un SSD de grande capacité avec MLC 3D NAND gagnera en termes d'ensemble de caractéristiques, mais seulement tant que ces caractéristiques sont considérées indépendamment du prix du disque. Si l'on prend en compte ce paramètre, alors je n'exclus pas que pour certains utilisateurs les disques QLC seront préférables, mais le « juste milieu » est la mémoire TLC. Et quel que soit le SSD que vous choisissez, je vous recommande de prendre au sérieux la sauvegarde de vos données importantes.

Commentaires (96) sur MLC, TLC ou QLC - quel est le meilleur pour le SSD ? (ainsi que V-NAND, 3D NAND et SLC)

Alexandre

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02.10.2017 à 09:18
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Vladimir

27/10/2017 à 00:39

26/12/2018 à 00:51

03.10.2017 à 16:17

Vladimir
27/10/2017 à 01:05
- 01/11/2017 à 16h06
  03.12.2017 à 17:47
  - Igor (autre Igor)
    10.12.2017 à 14:33
    - Alexandre
      01/02/2018 à 21:33

01/11/2017 à 00:29

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Anastasie

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  - 01/05/2019 à 09h50
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MLC ou TLC - quel est le meilleur choix pour votre ordinateur ? Tous les utilisateurs ayant déjà utilisé un disque SSD (mémoire SSD) en parlent positivement. Grâce à lui, vos applications préférées se chargent plus rapidement et l'efficacité globale du système augmente. De plus, ces disques sont beaucoup plus durables et durables que les disques durs traditionnels. Mais pourquoi certains types de mémoire sont-ils plus chers que d’autres ? Pour répondre à cette question, vous devez comprendre la structure interne des disques de ce type.

La carte SSD peut être divisée en 3 blocs principaux :

Mémoire NAND 3D (à ne pas confondre avec NOR Flash). Cette partie est utilisée pour stocker des données dans des unités non volatiles qui ne nécessitent pas d'alimentation constante du secteur.
RDA. Une petite quantité de mémoire volatile qui a besoin d’énergie pour stocker des données. Utilisé pour mettre en cache les informations pour un accès futur. Cette option n'est pas disponible sur tous les lecteurs.
Manette. Agit comme intermédiaire, connectant la mémoire NAND 3D et un ordinateur. Le contrôleur contient également un micrologiciel qui permet de gérer le SSD.

La mémoire NAND, contrairement à NOR, est constituée de nombreuses cellules contenant des bits activés ou désactivés par une charge électrique. L'organisation de ces cellules commutables représente les données stockées sur le SSD. Le nombre de bits dans ces cellules est également déterminé par le type de mémoire. Par exemple, dans une cellule à niveau unique (SLC), une cellule contient 1 bit. Les lecteurs NOR sont couramment utilisés dans les périphériques réseau.

La raison pour laquelle la clé SLC dispose d'une petite quantité de mémoire est due à sa petite taille physique par rapport aux autres composants de cartes de circuits imprimés (PCB). N'oubliez pas que le PCB comprend un contrôleur, une mémoire DDR et une mémoire NAND 3D, qui doivent en quelque sorte être placés à l'intérieur de l'unité système du PC. La mémoire MLC NAND double le nombre de bits par cellule, tandis que la mémoire TLC triple. Cela a un effet positif sur la quantité de mémoire. Les disques NOR donnent accès à des informations aléatoires, c'est pourquoi ils ne sont pas utilisés comme un disque dur.

Il existe certaines raisons pour lesquelles les fabricants continuent de proposer des mémoires flash avec 1 bit par cellule. Les disques SLC sont considérés comme les plus rapides et les plus fiables, mais ils sont relativement chers et ont une capacité de stockage limitée. C'est pourquoi un tel appareil est particulièrement préféré pour les ordinateurs soumis à de lourdes charges.

Qu'est-ce que SLC

Dans la confrontation entre SLC vs MLC ou TLC 3D, le premier type de mémoire gagne toujours, mais il coûte aussi beaucoup plus cher. Il a également plus de mémoire, mais est plus lent et plus sujet aux pannes. MLC et TLC sont des types de mémoire recommandés pour une utilisation quotidienne normale de l'ordinateur. NOR est couramment utilisé dans les téléphones mobiles et les tablettes. Connaître vos propres besoins aidera l'utilisateur à choisir le plus adapté de tous les disques SSD.

La cellule à niveau unique tire son nom d'un seul bit qui s'allume ou s'éteint en fonction de l'alimentation. L'avantage du SLC est qu'il est le plus précis lors de la lecture et de l'écriture des données, et son cycle de fonctionnement continu peut être plus long. Le nombre d'écrasements autorisés est compris entre 90 000 et 100 000.

Ce type de mémoire s'est bien implanté sur le marché en raison de sa durée de vie élevée, de sa précision et de ses performances globales. Un tel lecteur est rarement installé sur les ordinateurs personnels en raison de son coût élevé et de la faible quantité de mémoire. Il est plus adapté à un usage industriel et aux charges lourdes associées à la lecture et à l’écriture continue d’informations.

Avantages du SLC :

longue durée de vie et plus de cycles de charge que tout autre type de mémoire flash ;
moins d'erreurs de lecture et d'écriture ;
peut fonctionner sur une plage de températures plus large.

Inconvénients du SLC :

prix élevé par rapport aux autres SSD ;
quantité de mémoire relativement faible.

Type de mémoire eMLC

eMLC est une mémoire flash optimisée pour le secteur des entreprises. Il offre des performances et une durabilité améliorées. Le nombre de réécritures varie de 20 000 à 30 000. eMLC peut être considéré comme une alternative moins chère à SLC qui emprunte certains des avantages de son concurrent.

Avantages d'eMLC :

beaucoup moins cher que SLC ;
performances et endurance supérieures à celles du MLC NAND conventionnel.

Inconvénients d’eMLC :

perd face à SLC en termes de performances ;
ne convient pas à un usage domestique.

Mémoire Flash MLC pour disque SSD

La mémoire Multi Level Cell tire son nom de sa capacité à stocker 2 bits de données dans une seule cellule. Le gros avantage est le prix inférieur par rapport au SLC. En règle générale, le moindre coût devient la clé de la popularité du produit. Le problème est que le nombre d'écrasements possibles d'une cellule est bien inférieur à celui du SLC.

Avantages de MLC NAND :

prix relativement bas, conçu pour le consommateur de masse ;
une plus grande fiabilité par rapport au TLC.

Inconvénients de MLC NAND :

moins fiable et durable que SLC ou eMLC ;
ne convient pas à un usage commercial.

Mémoire CCM

Triple Level Cell est la forme de mémoire flash la moins chère. Son plus gros inconvénient est qu’il ne convient qu’à un usage domestique et est contre-indiqué pour une utilisation commerciale ou industrielle. Le cycle de vie d'une cellule est de 3 000 à 5 000 écrasements.

Avantages de TLC 3D :

le SSD le moins cher disponible sur le marché ;
capable de répondre aux besoins de la plupart des utilisateurs.

Inconvénients de TLC 3D :

l'espérance de vie la plus courte par rapport aux autres types ;
ne convient pas à un usage commercial.

Longévité des SSD

Comme toutes les bonnes choses de ce monde, un SSD ne peut pas durer éternellement. Comme indiqué ci-dessus, le cycle de vie d'un disque SSD dépend directement du type de mémoire NAND 3D qu'il utilise. De nombreux utilisateurs s'inquiètent de la durée de vie des types de disques moins chers. Par rapport aux MLC et TLC, la mémoire SLC est plus durable mais coûte plus cher. Des équipes indépendantes de passionnés ont testé des SSD grand public abordables, dont la plupart étaient des MLC, dont un seul utilisait la 3D NAND TLC. Les résultats ont été prometteurs. Avant l'échec, la plupart de ces appareils parvenaient à transmettre eux-mêmes 700 To d'informations, et 2 d'entre eux - même 1 Po. Il s’agit vraiment d’une énorme quantité de données.

Vous pouvez écarter en toute sécurité toute crainte de panne du SSD dans un court laps de temps. Si vous utilisez MLC ou TLC 3D V-NAND pour un usage quotidien comme le stockage de musique, de photos, de logiciels, de documents personnels et de jeux vidéo, vous pouvez être sûr que la mémoire durera plusieurs années. À la maison, il est impossible de charger l’ordinateur comme on le fait avec les serveurs d’entreprise. Pour ceux qui s'inquiètent de la durée de vie de leur mémoire, des fonctionnalités telles que la technologie d'analyse et de reporting d'auto-surveillance (S.M.A.R.T.) peuvent vous aider à suivre l'état de santé de votre SSD.

Choisir le bon SSD

En fait, la différence entre les motivations commerciales et celles des consommateurs est si énorme qu’elle est difficile à comprendre. Les équipes de développement ont commencé à fabriquer des disques SSD coûteux pour répondre aux exigences plus élevées des activités de haute technologie, des développements scientifiques et militaires qui nécessitent un traitement constant de l'information.

Les serveurs des grandes entreprises sont un bon exemple d'utilisation de clés USB coûteuses, car ils fonctionnent 24 heures sur 24, 5 à 7 jours par semaine. C'est pourquoi ils ont besoin de temps de lecture/écriture longs et rapides et d'une fiabilité accrue. Les disques grand public sont des versions allégées des disques commerciaux. Il leur manque certaines fonctionnalités mais offrent plus de stockage. De plus, il existe une tendance agréable dans le monde vers une augmentation des performances des NAND à faible coût et une diminution de leur coût.

Quel type de stockage choisir ? SLC ou MLC et TLC ? Nous pouvons conclure que la mémoire SLC ou eMLC n'est tout simplement pas nécessaire pour une utilisation quotidienne normale, il ne sert donc à rien de dépenser une grosse somme d'argent pour cela. Si vous choisissez le type de mémoire NAND parmi TLC ou MLC, tout dépendra de vos capacités financières.

TLC NAND est la mémoire la plus budgétaire capable de satisfaire les besoins de la plupart des consommateurs. La mémoire MLC peut être considérée comme une version plus avancée de la mémoire NAND pour les personnes prêtes à investir massivement dans leur ordinateur personnel. Il convient également à ceux qui envisagent de stocker leurs données pendant de nombreuses années. Si le message « NAND Flash n'a pas été détecté » apparaît sur le moniteur, alors la mémoire a probablement épuisé ses ressources et est tombée en panne.