Что такое SSD?

Storage Technology 4305 — SSD емкостью 45 Мбайт образца 1978 года.Накопитель Samsung SSD 850 Pro, объединивший новый контроллер MJX и 64-слойную MLC 3D V-NAND, — один из лучших продуктов в сегменте SATA SSD.Печатная плата SSD.

• Ноутбуки и другие портативные устройства, где желательны такие характеристики как малый вес, плотная плотность хранения, устойчивость к ударам и общая прочность.
• Загрузочные диски, содержащие операционную систему и приложения, что ускорит загрузку и запуск приложений.
• Хранение редактируемых рабочих файлов.
• Кэш-память.
• Хранилища серверов баз данных.
• Апгрейд старой системы. Замена загрузочного диска на SSD.

Лучшие SSD-накопители 2,5 «

Samsung MZ-76E1T0BW

Лидер производства ТТН-дисков является лидером нашего рейтинга. Модель MZ-76E1 T0BW из линейки Samsung 860 EVO — по-настоящему отличный выбор для любого компьютера. О чем говорят его характеристики.

Используемый тип памяти SSD-накопителя — TLC 3D V-NAND, плюс контроллер с отлаженным алгоритмом MJX делает его самым быстрым среди конкурентов. Высока скорость записи — 520 Мб/сек и чтения — 550 Мб/сек. Буфер TurboWrite для достижения максимального быстродействия передачи файлов достигает 78 Гб.

Размер диска 1 Тб вполне достаточен для большинства пользователей. Есть функция TRIM, поддержка WWN и SMART.

Диск заключен в надежный черный корпус. Для подключения к материнской плате используется передовой интерфейс SATA3. Существует поддержка шифрования AES-256. Работает со стандартами TCG Opal и IEEE 1667.

Новинки технологий, применяемые для твердотельных представителей, улучшают совместимость с любой ОС.

Достоинства:

• Высокопроизводительный используемый интерфейс SATA3;
• Быстрота;
• Большой объем;
• Использование новейших технологий.

Недостатки:

При всех вышеназванных характеристиках, высоком качестве их нет.

Western Digital WD BLUE 3D NAND SATA SSD 500 GB (WDS500G2B0A)

Модель значительно дешевле предыдущей, но проигрывает ей по некоторым характеристикам. Размер WDS500G2B0A составляет всего 500 Гб. Хотя это неплохой показатель.

Тип памяти — TLC 3D NAND. Передовой физический интерфейс — SATA3. По быстроте данное устройство выигрывает:

• Запись — 530 Мб/сек;
• Чтение — 560 Мб/сек.

Накопитель относится к среднему классу скорости Blue производителя, что не мешает ему войти в наш топ одним из фаворитов.

Диск умещается в любом мобильном устройстве, будь то планшет или лэптоп. С данной моделью оперативная система работает более эффективно и производительно.

Достоинства:

• Быстродействие;
• Выигрыш в цене по сравнению с конкурентами;
• Достаточный объем.

Недостатки:

Их нет.

Kingston SA400S37/240G

Модель стоит еще дешевле предыдущей от фирмы Western Digital, с меньшим объемом — 240 Гб, интерфейсом SATA3, типом кэш-памяти TLC. Параметров последней все еще хватает, чтобы без проблем использовать гаджет на игровом компьютере.

Проигрывает SA400S37/240G весьма значительно по показателю скорость записи. Она равна всего 350 Мб/сек. Есть проигрыш по чтению, незначительный и несущественный. Показатель равен 500 Мб/сек.

Подобные характеристики способствуют быстрому запуску компьютера, быстрому открытию хранящихся файлов, сохранению сторонних файлов. Заметно ускорение по загрузке файлов, фото, видео из всемирной паутины.

Устройство работает на основе контроллера PS3111-S11. Обладает небольшим весом, хорошо встраивается в ноутбук.

Диск сильно не нагревается, работает практически без шума, причина — использование современного радиатора в корпусе устройства.

Достоинства:

• Высокая быстрота чтения;
• Небольшая цена;
• Качественная работа;
• Металлический корпус.

Недостатки:

• Одноядерный;
• Всего 4 канала памяти.

Crusial CT240BX500SSD1

Модель CT240BX500SSD1 из серии BX500 от фирмы Crusial обладает всеми необходимыми для простого обывателя характеристиками. Она работает в 3 раза быстрее обыкновенного HDD-диска.

Подробнее расскажем об основных характеристиках.

Объем диска составляет 240 Гб. Физический интерфейс самый передовой — SATA3. Очень хорошие скорости записывания и чтения — соответственно 500 Мб/сек и 540Мб/сек. Тип чипа памяти — TLC 3D NAND.

Формат SSD подходит для использования, как на стационарных компьютерах, так и мобильных устройствах.

Достоинства:

• Дешевая модель;
• Быстрота передачи данных;
• Достаточный объем.

Недостатки:

• Пластиковый корпус;
• Устройство нагревается;
• Попадаются, по отзывам специалистов, некачественные экземпляры.

Что такое твердотельный накопитель?

Накопители, использующие энергонезависимую память, относительно новое изобретение, которое появилось только во второй половине 90-х годов. В отличие от жестких дисков, которые хранили информацию на магнитных пластинах, и считывали ее с помощью считывающей головки, на SSD информация хранится в массиве ячеек памяти, состоящем из транзисторов с плавающим затвором, здесь используется такая же технология, как и во flash накопителях. Благодаря отсутствию движущихся частей, скорость работы SSD накопителей выше, а работают они тише, меньший вес, потребление энергии примерно на 80% ниже, отсутствие нужды в дефрагментации. Все это хорошо, но к огромному минусу можно отнести невозможность восстановления удаленной информации.

Флеш-память для SSD определяется плотностью записываемых данных и количеством уровней сигнала, поддерживаемых одной ячейкой. Она представляет ячейки памяти на основе полупроводников, организованные специальным образом. Все потребительские SSD, находящиеся в продаже имеют тип памяти NAND. По типу хранения они разделяются на четыре группы:

• Первый тип флеш-памяти, который был применен в твердотельных накопителях, SLC (Single Level Cell – одноуровневая ячейка). Он поддерживает всего лишь один уровень сигнала, поэтому может записывать только 1 бит информации, который является 0 или 1, в зависимости от положения транзистора.
• MLC (Multi Level Cell – многоуровневая ячейка) – улучшенная версия SLC. В этой версии может записываться несколько уровней сигнала, из-за чего количество информации, который можно записать в одну ячейку равняется 2 битам. Это увеличивает плотность записи и снижает цену на гигабайт емкости в 2 раза.
• TLC (Triple Level Cell – трехуровневая ячейка) – улучшенная версия MLC. За счет тонкого управления уровнем заряда ячейки, и повышением чувствительности считывания, в одном элементе флеш-памяти может храниться 3 бита информации.
• QLC (Quad Level Cell – четырехуровневая ячейка) – На 2019 год является самым новым видом памяти. Одна ячейка способна хранить 4 бита данных одновременно. Цена на эту флеш-память ниже чем у предыдущих.

Повышая емкость ячейки флеш-памяти, компании снижают стоимость SSD накопителей, но это также снижает ресурс диска, влияя на количество циклов перезаписи. Чем больше емкость, тем меньше раз можно будет перезаписывать данные, и, в какой-то момент, циклы перезаписи закончатся, и можно будет только считывать хранящуюся информацию. Кроме того, транзистор, который хранит данные, из-за перехода на многоуровневые типы флеш-памяти стал чувствительнее, а значит, он быстрее изнашивается. Какое количество перезаписей выдерживают разные типы ячеек?

• для SLC количество перезаписей около 100 тысяч
• для MLC – около 10 тысяч
• для TLC – 3-5 тысяч
• QLC переживают всего около 1 тысячи циклов

Еще одна проблема, связанная с повышением плотности – снижение скорости. Из-за того, что контроллеру нужно понимать разницу между комбинациями бит, нагрузка увеличивается. Как следствие, увеличивается время, затраченное на чтение и запись. То есть, чем больше состояний поддерживающихся флеш-памятью в SSD накопителе, тем медленней происходит запись.

Где предел 3D NAND?

Ну хорошо, количество слоев памяти растет, а где предел, не получится ли так, что вскорости будет достигнут лимит количества слоев, и придется искать альтернативы? Ответ кроется в технологических проблемах и способах их решения.

Если вкратце, и очень упрощенно, то производство многослойной памяти заключается в напылении n-го количества слоев на кремниевую пластину, образующие линии слов (word line), а другая операция заключается в травлении огромного количества отверстий (high aspect ratio etch) через эти слои, чтобы впоследствии сформировать линии битов (bit line). В пространстве линии слов и битов ориентированы перпендикулярно друг другу, а главные сложности кроются именно в отверстиях.

Еще пару лет назад заявлялось, что есть технологические проблемы с травлением отверстий в слоях, количество которых достигает 60-70. Правда, сейчас, когда 64-слойная память – уже реальность, а на горизонте 72-слойная, и есть разговоры про более многослойные варианты, с этой проблемой удается справиться. Вопрос, как?

Один из вариантов – технология «string stacking». Если не вдаваться в технические подробности, то это установка отдельных чипов памяти (которые сами по себе многослойные) друг на друга (стекирование) с последующим соединением таким образом, чтобы этот многослойный бутерброд распознавался как единое целое, как одна микросхема. Таким образом, использовав чипы 3D NAND с 32-мя слоями, можно получить итоговый чип с 64 (2 слоя чипов), 96 (3 слоя чипов) и т. д. слоями. Но и тут есть сложности технологического порядка, в первую очередь связанные именно с соединением и коммутацией чипов, которые находятся на этапе решения.

Еще один момент – а сколько вообще слоев может быть? Где предел, при котором микросхема не станет слишком толстой? Если рассматривать с теоретической точки зрения, то можно провести следующие грубые прикидки.

Высота слоев 32-слойной 3D NAND от Samsung составляет около 4 мкм. При этом полупроводниковые пластины, используемые в производстве микросхем, имеют толщину 625-775 мкм в зависимости от диаметра. Одним из завершающих этапов производства чипов (правда не всегда используемый) является сошлифовывание (back-grinding) обратной стороны этой пластины до толщины порядка 50-75 мкм. Это уменьшает размеры кристалла и облегчает упаковку готовой микросхемы в корпус, да и для стекирования чипов подходит как нельзя лучше.

Если взять толщину 32-слойного чипа памяти и толщину 300-мм пластины, которая составляет 775 мкм, то, в теории, можно уложить более 190 слоев чипов памяти прежде, чем их толщина превысит толщину исходной пластины (775 / 4 = 193.75).

Конечно, это только в теории, и, скорее всего, таких значений достигнуто не будет, но это иллюстрирует, что «запаса прочности» у технологии 3D NAND вполне достаточно. Главное – решить текущие технологические проблемы именно с укладкой чипов друг на друга и их соединением. Если же это будет выполнено, то количество слоев (чипов) может исчисляться десятками и сотнями, а количество слоев ячеек может достигать многих сотен. Возможную емкость подобных микросхем попробуйте посчитать самостоятельно.

Либо искать решение проблемы с травлением отверстия в многослойных кристаллах. В конце концов, подробностей о том, как выполнены представленные 64-слойные чипы, а также уже анонсированные 72-слойные, нет. Возможно, удалось все же найти разобраться с травлением, либо присутствуют какие-то другие решения.

Что выбрать MLC или TLC?

Мы не будем говорить о SLC дисках, так как они почти отсутствуют в потребительском сегменте, если же они там есть, то цены на них слишком высоки. Из всего вышесказанного, можно сказать, что MLC лучше для пользователей, чем TLC, так как

• Работает с более высокой скоростью
• Имеет более продолжительный срок службы
• Использует меньшее количество энергии во время работы

Минус MLC – более высокая, по сравнению с TLC, цена.

Однако мы не можем сказать этого наверняка, так как можно купить более новый SSD с TLC памятью, который будет более емким, с более новым набором характеристик, которые окажутся лучше, чем у накопителя с MLC памятью. Но можно точно сказать, что до 10000 рублей TLC покупать намного выгодней, чем MLC. Кроме этого, нужно учитывать, что SSD накопители не предназначены для хранения большого количества информации, но они подходят для установки операционной системы и программ, которыми вы пользуетесь, так как увеличивают скорость загрузки.

Типы памяти в SSD-дисках SLC, MLC, TLC и QLC

Попробуйте, ради интереса, спросить у продавцов-консультантов что скрывается за странными словами SLC, MLC, TLC или QLC в обозначении типов памяти SSD дисков и стоит ли вообще на это обращать внимание при покупке диска? И если стоит, то какой тип лучше? А я вот видел ещё красивые надписи V-NAND и 3D NAND и там вроде тоже что-то говорилось о памяти… Для начала разберёмся с самим термином «NAND»

Так называется вообще вся флешах-память, применяемая не только в твердотельных накопителях, но и флешках. NAND — это сокращение от Not AND (логическое «Не-И»). Если не вдаваться в технические подробности, то можно представить эти элементы как маленькие блоки из которых строится флеш-память и в этом все накопители схожи

Для начала разберёмся с самим термином «NAND». Так называется вообще вся флешах-память, применяемая не только в твердотельных накопителях, но и флешках. NAND — это сокращение от Not AND (логическое «Не-И»). Если не вдаваться в технические подробности, то можно представить эти элементы как маленькие блоки из которых строится флеш-память и в этом все накопители схожи.

А вот технологии хранения информации в памяти могут существенно различаться. Вполне логичным кажется, что каждая ячейка должна хранить один бит информации и это у нас флеш-память типа SLC (Single-level Cell).

Накопители, построенные на памяти SLC являются самыми живучими (число циклов перезаписи каждой ячейки может достигать 100 000 раз и выше), но выходят слишком дорогим удовольствием и для домашнего применения их приобретение не оправдано.

Технологии MLC (eMLC), TLC или QLC хранят более одного бита в каждой ячейке памяти, что не лучшим образом сказывается на показателях живучести. Так, MLC (Multi-level Cell) хранит 2 бита информации в ячейке, у TLC (Three Level Cell) будет уже 3 бита, а накопители с памятью QLC (Quad-Level Cell), располагают 4-мя битами в одной ячейке памяти. Иногда можно встретить обозначение 3-bit MLC или MLC-3, но стоит понимать, что на самом деле, так обозначили память TLC.

Стоит понимать, что каждый дополнительный бит существенно снижает количество циклов чтения-записи ячейки памяти и скорость работы SSD. Так, для MLC этот показатель уже около 10 000 циклов, у TLC — 3 000, а QLC всего порядка 1 000. Есть ещё eMLC (Enterprise Multi Level Cell), где число циклов перезаписи увеличено до 30 000.

Что такое V-NAND, 3D NAND или QLC 3D NAND

Если с типами памяти всё стало более-менее понятнее, то что за обозначения V-NAND, 3D-NAND или QLC 3D NAND, которые встречаются в описаниях SSD накопителей, особенно известных брендов.

Для удешевления производства и улучшения характеристик производительности и срока службы, ячейки флеш-памяти на чипе стали размещать в несколько слоёв. Эти технологии получили названия V-NAND, 3D NAND или QLC 3D NAND. Остальную память, в чипах которой ячейки размещаются в одном слое называют «плоской» (planar).

Интересно, что Samsung предпочитает указывать именно технологию производства V-NAND, а не тип используемой памяти, создав для этих целей собственные линейки EVO и PRO, где применяется TLC и MLC соответственно. Кроме того, Samsung заявляет что их чипы памяти, произведённые по технологии V-NAND TLC по всем характеристикам уделывают обычные planar MLC.

Домашнее задание

В следующий раз мы будем разбирать, сколько данных пишется на SSD в наших ПК. Я попрошу предоставить сведения с ваших систем, и хотя в статье будут базовые инструкции, предварительная подготовка не помешает.

• Фирменная утилита. Если таковая существует для вашего диска, найдите ее и научитесь просматривать данные SMART в ней.
• Интерпретация атрибутов SMART. Найдите официальное описание атрибутов SMART для вашего накопителя на английском языке. Не для всех дисков есть такая документация, но она может быть в разделе поддержки вашего SSD на сайте компании или идти вместе с фирменной утилитой.
• Crystal Disk Info. Научитесь копировать в этой программе информацию только об атрибутах SMART.

Какой SSD купить сейчас

В этой статье я упоминал новые SSD, выпущенные только изготовителями флэш-памяти. Именно они контролируют рынок твердотельных дисков, a объемы выпуска NAND при смене техпроцесса или технологии поначалу всегда ограничены.

300nm вафля Micron NAND, изготовленная по техпроцессу 16nm, обладает емкостью почти в 6TB

С другой стороны, повышение надежности и выносливости 2D NAND становится все более сложной задачей, и лучше с ней справляются фирмы, обладающие своим производством памяти и как минимум прошивками для контроллеров.

Соответственно я сформулировал рекомендации для трех основных категорий пользователей.

• Энтузиасты (гики). Вы можете смело брать любой диск из старшей линейки предпочитаемого брэнда или из верхушки бенчмарков доверенной тестовой лаборатории. Производительность при серьезных нагрузках будет достойной, а выносливости и так хватает. При излишках RAM не стоит сбрасывать со счетов 850 EVO, для которого можно включить RAPID.
• Обычные пользователи. Бояться TLC нет смысла, потому что «все мы там будем», да и 16nm MLC не слишком от нее отличается по выносливости. Можете покупать любой диск текущего или предыдущего года из младшей линейки изготовителей памяти.
• Пользователи, панически боящиеся смерти SSD от износа флэш-памяти. От паранойи кардинально спасет только HDD. Твердотельное лекарство очень дорогое —  MLC 3D NAND в корпоративном диске 🙂

Если смотреть на сочетание скорости и выносливости, то компьютерная индустрия пока еще размышляет над массовым внедрением интерфейса PCIe. Тот же Samsung 850 Pro с ним был бы просто зверь. Я думаю, что через несколько лет, когда накопители с 3D NAND и PCIe станут обычным делом, все волнения о производительности и выносливости SSD отойдут в прошлое (кроме заскорузлых мифов). Но SSD все равно остаются очень молодой технологией, поэтому скучно не будет!

MLC 2D NAND

Диски с этой памятью сейчас установлены в ПК автора блога и большинства читателей.

Samsung

В официальном магазине лидера рынка уже нет накопителей на MLC 2D NAND — на то он и лидер! Последним героем стал 840 Pro с 21nm Toggle Mode MLC — это был лучший SSD 2012 года, и его еще можно купить у других продавцов.

Запас выносливости у диска очень большой. Например, модель 256GB в тестировании шести дисков на убой выдержала 2.4PB (!)

Показатель выравнивания износа был исчерпан на 500TB, после чего диск принял еще почти 2000TB, продолжая использовать резервные блоки памяти

Кстати, именно этот SSD трудится у меня уже больше года в качестве основного, а старому Kingston HyperX 3K (25nm MLC NAND) теперь отведена роль диска под эксперименты и виртуальные машины. По совпадению два HyperX засветились в том же тесте, и один составляет пару выживших с 840 Pro, хотя две неустранимые ошибки выявились еще на подходе… к петабайту.

Intel и Micron

Несмотря на совместное производство (IMFT), партнеры отличаются по графику вывода новых моделей на рынок. Потребительская линейка Intel, несколько лет строившаяся целиком на контроллерах SandForce, сейчас состоит из моделей 730 и 530 с памятью, изготовленной по техпроцессу 20nm. Ключевая разница между этими SSD заключается в контроллере: Intel 530 работает на старом добром SF-2281, а 730 – уже на собственном чипе Intel.

По сути, компания перенесла на потребительский рынок архитектуру корпоративных дисков DC S3500/S3700, включая защиту от потери питания. Диск для бизнеса отличает , что достигается в немалой степени за счет большей резервной области. Зато в модели Intel 730 контроллер и интерфейс NAND работают на более высокой частоте, что повышает быстродействие во время пиковых нагрузок.

Intel 730 — логотип игровой платформы Skulltrail подтверждает серьезность намерений фирмы завоевать сердца энтузиастов

У Crucial (торговая марка потребительских SSD компании Micron) еще недавно модельный ряд состоял из единственного накопителя. Сначала компания долго сидела на модели m4 с контроллером Marvell не первой свежести, лишь весной 2013 года заменив ее на М500 с Marvell 88SS9187 и 20nm MLC NAND на борту. Спустя год Crucial выпустила более производительный диск M550 тоже с памятью 20nm MLC, но с обновленным чипом Marvell 88SS9189.

Это ключевое изменение, потому что в остальном накопитель построен на архитектуре М550 и работает на таком же контроллере. Интересно, что в модели 128GB используется 20nm NAND, и только старшие модели несут на борту новую память 16nm.

Crucial MX100 — новый и недорогой диск с гарантированным объемом записи 72TB от компании первого уровня

Кстати, Micron наконец-то определилась с маркировкой новых моделей. Отныне потребительские диски Crucial с высокой производительностью представлены в линейке “MX”, бюджетные — в «BX», а “M” – накопители под брэндом Micron для изготовителей ПК (на старые модели это не распространяется, конечно).

Toshiba и SanDisk

Эти две компании исторически были не слишком активны в изготовлении «коробочных» SSD. Однако их накопители давно пользуются спросом у изготовителей ПК (), а память устанавливают в свои твердотельные диски многие ОЕМ-сборщики.

Впрочем, в последние годы партнеры активизировались на потребительском рынке под своими брэндами. Так, Toshiba выпустила диски с загадочным названием Q Series Pro на 19nm MLC NAND 1го поколения (они также продавались под более звучным именем Strontium Hawk стороннего изготовителя).

SanDisk развивает линейки Ultra и Extreme, обозначая модели маркетинговыми приставками вроде Plus и Pro. Например, флагман SanDisk Extreme Pro несет на борту 19nm MLC NAND 2го поколения с плотностью кристалла 64Gbit.

SanDisk Extreme Pro – один из самых быстрых дисков 2013 – 2014 годов

V-NAND, 3D NAND, 3D TLC

При покупке или изучении SSD накопителей, вам могут встретиться эти обозначения, давайте разберемся, что они означают?

SLC, MLC, TLC и QLC это ячейки, расположенные в плоскости. Для увеличения памяти нужно большее количество кристаллов, но уменьшать их сложно, и неизвестно, оправдается ли уменьшение кристаллов с экономической точки зрения. Поэтому разработчики решили делать твердотельные накопители, размещая ячейки не только в плоскости, но и слоями. Из-за этого чипы будут трехмерными, как следствие, появится возможность помещения большего количества информации на такую же единицу площади. Такая флеш-память более долговечна, благодаря тому, что нет нужды в подаче высокого напряжения при записи данных в ячейку.

Первая компания, которая начала производство многослойной памяти – Samsung. В 2013 году они сообщили о первом выпуске трехмерных чипов MLC типа, под названием 3D V-NAND. В них содержалось 24 слоя. Через год число слоев увеличилось до 32, а тип памяти изменился на TLC. Технология, которую использовали Samsung сделала чипы памяти более экономичными, надежными и быстрыми.

Для создания многослойной памяти производители напыляют какое-то число слоев на кремниевую пластину, которые образовывают линии слов, и создают очень большое количество отверстий, для последующего формирования линий битов. Какой максимум слоев может быть нанесен? Из расчетов высоты 32-слойной V-NAND (4мкм) к высоте пластины (625-775мкм), можно создать более 190 слоев памяти. Это только теоретические расчеты, поэтому вряд ли такое значение будет достигнуто, но это показывает перспективы развития технологии 3D NAND.

Технологии продолжают развиваться. Год от года технология создания твердотельных накопителей улучшается. Их цена падает, а скорость и время работы растет. Хотя SSD все еще не заменили жесткие диски, можно сказать, что это технологии, которые будут развиваться и дальше еще долгое время.

3D NAND – что это, спасение?

Можно сказать, что да. Если стоимость кристалла памяти зависит от его размера, а уплотнять его уже не представляется возможным, то почему бы не перейти от двумерной (планарной) организации ячеек к трехмерной, развернув их вертикально? В этом фундаментальное отличие 3D NAND от старой, «плоской» системы размещения ячеек.

Ячейка в данном случае имеет форму цилиндра, в котором внешний слой – это управляющий затвор, внутренний – изолятор и между ними слой, хранящий биты информации слой. Эти цилиндры размещены вертикально, образуя стек, это позволяет убить сразу не одного зайца. Мало того, что существенно возросла емкость кристалла, так еще и появилась возможность откатиться немного назад, вернувшись на более «толстые» техпроцессы, снизив взаимовлияние соседних ячеек друг на друга и риск перетекания заряда из одной ячейки в другую.

Первой такую память сделала компания Samsung, назвав ее V-NAND (V – от слова vertical, вертикальная). Первое поколение имело 24 слоя, второе – 32, а в последнем, третьем поколении используются уже 48 слоев. Компании Micron, Toshiba представили свои чипы памяти позже, и производят их уже с 64-мя слоями.

Причем, наблюдается и разница в подходах к архитектуре этих микросхем и расположению их на кристалле.

Micron располагает управляющие элементы под NAND ячейками, что экономит место на кристалле, позволяя увеличить его емкость. Мало того, хотя Samsung и Toshiba отказались от технологии плавающего затвора, воспользовавшись технологией CTF (Charge Trap Flash), которая использует изолированную область для хранения заряда (именно изолированность позволяет снизить утечки, повысить надежность памяти), в Micron остались верны плавающему затвору.

В Toshiba управляющие элементы расположены в верхней части, что, по мнению компании, позволяет этим элементам меньше подвергаться нагреву. К тому же линии ячеек как бы свернуты, напоминая букву «U», а не расположены в одну линию. Все это позволяет добиться снижения количества ошибок при операциях чтения/записи. Ну и, как было сказано чуть выше, используется технология CTF. Сама Toshiba называет свою трехмерную память BiCS 3D NAND (Bit Cost Scalable).

В общем, подходы разные, и что лучше или хуже – будет ясно после того, как появится достаточное количество накопителей с чипами памяти разных производителей, которые можно будет сравнить, устроив тестирование, накопится определенная статистика использования.

Итак, трехмерная память сняла остроту необходимости утончать техпроцесс, как один из способов увеличения емкости чипов. Правда, при этом возникли некоторые другие технологические сложности, которые, судя по бодрым анонсам практически всех чипмейкеров, успешно преодолеваются. Так, SK Hynix планирует в скором времени перейти на производство 72-слойных чипов. Та же Toshiba отлаживает выпуск 64-слойных чипов, предлагая их сейчас с емкостью 256 Гб (32 ГБ), а в скором времени ожидается выпуск 3D NAND чипов с емкостью 512 Гб (64 ГБ).

Судя по всему, второе полугодие обещает быть интересным. Увеличится емкость чипов, будут предложены кристаллы с бОльшим количеством слоев.

Что выбрать для домашнего использования MLC, TLC или QLC?

Чёткого ответа, какой тип памяти предпочесть у меня нет, сам скорее ориентируюсь на конкретные модели производителей. При бюджете до 10 000 рублей предпочитаю ставить SSD диски от Samsung серии EVO (не реклама).

Если же руководствоваться исключительно характеристиками, то MLC 3D NAND кажется предпочтительнее – тут и более высокая скорость работы, и больший срок службы… но лишь до того момента, пока не берём в расчёт цену. А тут выбор уже не становится таким очевидным.

Есть сценарии работы, при которых нет нужды часто перезаписывать данные, а вот объём накопителя весьма критичен. В таком случае, можно присмотреться к SSD с памятью QLC (quad-level cell), где стоимость гигабайта наименьшая, а прирост скорости по сравнению с обычными HDD весьма ощутимый.

Сетевые адаптеры WAN Miniport. Откуда они взялись и почему нет сети?Высокопроизводительная яблочная «тёрка» от $6000Обещают бесплатный Интернет в Рocсии с октября и отечественные чудо-роутеры. Делаем установочную флешку с Linux Mint на macOS, Windows или Linux в три клика.Почему отходит матрица на телевизорах LG: брак или так задумано?Как разобрать Apple Wireless Keyboard

Почему планарная память так называется

В последние годы актуальной задачей стало создание емких, быстрых, надежных и компактных хранилищ данных. Смартфоны, планшеты, фото- и видеоаппаратура, прочая мобильная и не очень техника и, конечно же, бурно завоевывающийся рынок SSD-накопители. Требуются именно емкие и небольшие по размеру микросхемы памяти, учитывая ограничения, которые предъявляют некоторые твердотельные диски. Достаточно посмотреть на форм-фактор M.2 чтобы понять, что большого количества чипов на этой маленькой платке разместить действительно негде.

До некоторого времени увеличивать емкость можно было как минимум двумя способами:

1. Увеличить количество бит, хранящихся в ячейке памяти. Так появилась MLC (2 бита в ячейке», потом ее активно стала вытеснять TLC (уже 3 бита на ячейку).
2. Уменьшить физический размер ячейки, для чего использовались все боле тонкие техпроцессы. Так, на смену 32 нм техпроцессу пришел 24 нм, его сменил 19 нм, последний, используемый сейчас, техпроцесс – это 15 нм.

Для увеличения емкости кристалла используют оба способа, но дело в том, что последний, 15 нм техпроцесс, действительно последний, т. к. достигнут технологический предел уменьшения физического размера ячеек, и 15 нм действительно является последним техпроцессом, по которому производят привычную NAND-память.

Заключение. 3D NAND – это то, с чем нам жить

Ни для кого не секрет, что за 3D NAND будущее, и в самом ближайшее время начнется (если уже не началось) активное вытеснение планарной памяти. Все будет зависеть от стоимости решений, производственных возможностей производителей, в первую очередь Micron, Toshiba, и, возможно, SK Hynix, если дело двинется дальше анонсов. Про Samsung говорить нечего, т. к. свои чипы 3D памяти они, фактически, никому не поставляют.

Думается, бюджетные SSD-накопители продержатся еще какое-то время, а вот производительные решения, и, в первую очередь, твердотельные диски, работающие на шине PCIe, будут активно мигрировать именно на 3D NAND.