ソリッドステートNANDフラッシュストレージ:SLC、MLC、TLC、QLC

クズども · 掲載地5日前

ソリッドステートドライブ(SSD)は、その高速性と高性能さからますます多くのユーザーに好まれています。しかし、SLC、MLC、TLC、QLCなど複数のSSD粒子タイプが市場に出回っているため、多くの消費者は購入時に混乱しがちです。これらの粒子の種類には具体的にどのような違いがあるのでしょうか? どちらがあなたのニーズに合っていますか? この記事では、SLC、MLC、TLC、QLCのSSDについて包括的な分析を提供し、より情報に基づいた購入判断をお手伝いします。

速度と価格順に並べ替えています:SLC>MLC>TLC>QLC>PLC

容量順に:PLC>QLC>TLC>MLC>SLC

現在、主流のアプリケーションソリューションはTLCとQLCです。 SLCおよびMLCは主に軍事、エンタープライズレベル、その他の用途を対象としており、高速書き込み、低い誤り率、長い耐久性を持つ特徴を持っています。

基本原理と定義

SSD粒子の種類を理解するには、まず最も基本的な記憶原理から始める必要があります。 SSDはデータを保存するためにフラッシュメモリチップに依存しており、最小のデータストレージユニットは「セル」と呼ばれます。各セルに格納可能なデータ量に応じて、フラッシュメモリの粒子は異なる分類が行われます。

SLC(単層セル):各セルは1ビットのデータを保存します。
MLC(多層セル):各セルは2ビットのデータを保存します。
TLC(三段階セル):各セルは3ビットのデータを保存します。
QLC(クアッドレベルセル):各セルは4ビットのデータを保存します。

セルをグリッド紙に例えることができ、データは大豆をグリッドに置くのと同じです。 SLCはグリッドごとに大豆を1本しか入れられず、MLCは2本、TLCは3本、QLCは4本の大豆を保持できます。同じコストで、セルあたりに保存されるデータ量が増加するにつれて、収納スペースは徐々に増加していますが、それに伴う安定性や耐久性の問題はより複雑になっています。

基本的な原理を理解した後、各粒子の種類の特徴を詳しく見てみましょう。

SLC:単層収納ユニット

SLCは最も初期のソリッドステートストレージの一種であり、セルごとに1ビットのデータを格納します。保存されるデータ量が少ないため、電圧変化範囲も小さく、書き込み速度が非常に優れ、理論上の消去寿命は最大10万回に達します。しかし、各セルに格納されるデータが限られているため、一定のストレージ容量に達するためにより多くのセルが必要となり、それが高額なストレージコストを招きます。それでも、SLC粒子はその高速かつ耐久性が高いため、主にサーバーやデータセンターなどのエンタープライズレベルのハイエンド製品やプロフェッショナルなアプリケーションシナリオで使用されています。

MLC:多層ストレージユニット

MLCはセルあたり2ビットのデータを保存できるため、SLCと比べて記憶密度が向上し、同じセル数でより多くのデータを保存できるためコスト削減が可能です。しかし、各セルは2ビットデータを格納するためにより多くの電圧状態を区別する必要があるため、SLCに比べて寿命と速度が短くなり、理論的な消去回数は3000〜5000回となります。しかし、MLCは性能とコストのバランスが良いため、消費者向けの高級製品でよく使われます。

TLC:三層収納ユニット

TLCはセルあたり3ビットのデータを保存するため、ストレージ密度がさらに高まりコストを抑えられます。しかし同時に、理論上は1000〜3000回の消去で寿命がさらに短くなります。 TLCはSLCやMLCよりやや速度が遅いものの、ソリッドステートドライブの日常使用に適しています。しかし技術の継続的な進歩により性能が大幅に向上し、現在では市場の主流粒子となっています。

QLC:4層収納ユニット

QLCはセルあたり4ビットのデータを保存し、最も高いストレージ密度を持つため、同じ物理空間内により多くのデータを最小コストで収容できます。しかし同時に、その寿命と速度はこれらの粒子の中で最も低く、理論的な消去数はわずか150〜300倍に過ぎません。 QLCは主に大量のストレージ容量が必要で価格に敏感なユーザーを対象としていますが、寿命は比較的短いものの、通常の家庭や商業オフィスには十分です。

パフォーマンスと応用シナリオの比較

粒子の種類によって性能が異なり、異なるシナリオに適しています。

パフォーマンスの面では、SLCが間違いなく最速で書き込み・読み込み速度が速く、次いでMLC、TLC、QLCが最も低いです。しかし、SSDの性能は粒子の種類だけでなく、メイン制御チップやキャッシュ設計にも密接に関連していることに注意が必要です。高品質なメインコントロールと独立したキャッシュを備えたSSDは、パーティクル性能に基づいて全体的な性能をさらに向上させることができます。

上記の性能と特性に基づき、異なる粒子タイプのSSDは異なるシナリオに適しています。

SLC:その高速さゆえに、高い耐久性と信頼性、高負荷かつ高い信頼性要件に適していますエンタープライズ向けアプリケーションサーバーやデータベースなど、これらのシナリオは非常に高いデータの読み書き速度と安定性を必要とします。

MLC:パフォーマンスとコストのバランスが良く、ゲーマーやクリエイターなど、ゲームロードや素材処理の高速化が必要な上級ユーザーに適しています。

TLC:性能とコストは比較的中程度で、一般の家庭ユーザーやオフィスユーザーに適しており、日々のファイル保存、ウェブ閲覧、オフィスソフトウェアの使用などに十分対応可能です。

QLC:低コストで多くのストレージ容量を提供できます。予算が限られているユーザー、例えば大量の映画や写真など、読み込み頻度が低いがデータが密集するシーンなど、多くのストレージを必要とするユーザーに適しています。

概要

SSDの4種類の粒子、SLC、MLC、TLC、QLCはそれぞれ独自の特性と適用シナリオを持っています。選ぶSSDの種類は、あなたの具体的なニーズや予算によって異なります:SLCは高級なプロフェッショナル用途に適していますMLCはコスト効率が高く、TLCは通常の家庭用に適しており、QLCは大容量ストレージのエントリーレベルニーズに適しています。

1. 生産コストの観点から、SLC>MLC>TLC>QLC
2. 読み書き速度に関しては、SLC>MLC>TLC>QLC
3. 使用寿命の観点では、SLC>MLC>TLC>QLC

運用期間:

SLC理論寿命 = 120 × 100000/10 = 1200000日 = 3287.67年;

MLC理論寿命=120×3000/10=36,000日=98.6年;

TLC理論寿命 = 120 × 500/10 = 6000日 = 16.44年;

QLC理論寿命 = 120 × 150/10 = 1800日 = 4.93年。

消去回数:

SLC(単層記憶装置)理論上の消去回数は10万回、MLC(二層記憶装置)は3000〜10000回です。 TLC(レイヤー3ストレージユニット)は500〜1000回、 QLC(クアッドレイヤーストレージユニット)は150回しか使わないので、このハードドライブの寿命は非常に直感的です。

翻訳元：ハイパーリンクのログインが見えます。
参考：ハイパーリンクのログインが見えます。

ソリッドステートNANDフラッシュストレージ:SLC、MLC、TLC、QLC

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