Seu próximo SSD pode ser mais lento (graças ao QLC Flash)
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O mais novo nem sempre é melhor. Recentemente, os fabricantes de SSD começaram a trocar velocidade e confiabilidade com o interesse de colocar mais espaço de armazenamento em suas unidades. Protocolos como NVMe e PCIe estão ficando mais rápidos, mas alguns SSDs estão retrocedendo.
O Flash QLC é o problema
o problema. Fazer SSDs é caro, e poucas pessoas querem pagar US $ 200 por um SSD de 512 GB quando você pode adquirir discos rígidos mecânicos de “2000 GB” por menos de US $ 50. Capacidades maiores vendem.
Os fabricantes de SSDs estão aumentando as capacidades de armazenamento, mantendo os custos baixos - mas isso é ruim para o desempenho e a durabilidade. Os SSDs grandes podem estar ficando mais baratos, mas há uma desvantagem para cada salto na tecnologia SSD. Atualmente, estamos vendo a ascensão de SSDs Quad-Cell (QLC), que podem armazenar 4 bits de informações por célula de memória. O QLC não substituiu completamente os SSDs padrão, mas alguns drives que o utilizam chegaram ao mercado, e eles têm problemas.
Especificamente, os fabricantes de SSD precisam encontrar uma maneira de se adaptar a mais espaço. nos chips flash NAND de mesmo tamanho (a parte real de armazenamento de dados do SSD). Tradicionalmente, isso era feito com um encolhimento do nó do processo, tornando os transistores dentro do flash menores. Mas, como a Lei de Moore fica mais lenta, você precisa ser mais criativo.
A solução engenhosa é o flash NAND de vários níveis. O flash NAND é capaz de armazenar um nível de voltagem específico em uma célula por um período prolongado. O flash NAND tradicional armazena dois níveis - ligado e desligado. Isso é chamado SLC flash e é muito rápido. Mas como a NAND armazena essencialmente uma tensão analógica, você pode representar vários bits com níveis de tensão ligeiramente diferentes, da seguinte forma:
O problema, como mostrado aqui, é que ele é dimensionado exponencialmente. O flash SLC requer apenas tensão ou falta dela. MLC flash requer quatro níveis de tensão. O TLC precisa de oito. E no ano passado, o flash QLC tem entrado no mercado, exigindo 16 níveis de tensão separados.
Isso leva a muitos problemas. À medida que você adiciona mais níveis de tensão, fica cada vez mais difícil separar os bits. Isso torna o flash QLC 25% mais denso que o TLC, mas significativamente mais lento. A velocidade de leitura não é muito afetada, mas a velocidade de gravação diminui. A maioria dos SSDs (usando o protocolo NVMe mais recente) gira em torno de 1500 MB / s para leitura e gravação sustentadas (ou seja, carregando ou copiando arquivos grandes). Mas o flash QLC gerencia apenas entre 80-160 MB / s para gravações sustentadas, o que é pior do que um disco rígido decente.
Os SSDs QLC quebram muito mais rápido
Todos os SSDs geralmente têm desfavoráveis escreva resistência em comparação com os discos rígidos. Sempre que você escreve em uma célula em um SSD, ela lentamente se desgasta. Apagar uma célula deve eliminá-la de elétrons, mas alguns ficam sempre por perto, fazendo com que uma célula “0” fique mais próxima de “1” ao longo do tempo. Isso é compensado pelo controlador, aplicando uma voltagem mais positiva ao longo do tempo, o que é bom quando você tem muita voltagem de sobra. Mas o QLC não.
O SLC tem uma durabilidade média de gravação de 100.000 ciclos de programa / exclusão (operações de gravação). MLC tem entre 35.000 e 10.000. TLC tem cerca de 5.000. Mas o QLC tem apenas um mísero 1.000. Isso torna o QLC inadequado para unidades de acesso freqüente, como sua unidade de inicialização, que são gravadas com frequência.
Conclusão: não compre uma unidade QLC para usar na unidade do sistema operacional. Eles não são confiáveis para garantir que não se degradem em alguns anos. Recomendamos o uso de uma unidade QLC grande como substituta de um disco rígido giratório e a utilização de uma unidade SLC, MLC ou TLC rápida como sua unidade de sistema operacional principal. Isso pode ser um problema em laptops, onde você não tem a opção, mas o QLC ainda é muito novo e ainda não chegou aos laptops.
O cache eficiente oculta esses problemas
Neste ponto, você pode estar se perguntando por que o QLC é uma coisa quando é objetivamente mais lento e quebra muito mais rápido do que os outros tipos de flash. Obviamente, você não pode comercializar um downgrade, mas os fabricantes de SDD encontraram uma maneira de ocultar o problema: o armazenamento em cache.
Os SSDs do QLC dedicam uma parte da unidade a um cache. Esse cache ignora o fato de que ele deveria ser o QLC e, em vez disso, opera como o SLC flash. O cache será 75% menor do que o espaço real que ele ocupa, mas será muito mais rápido.
Os dados do cache podem ser gravados na mesma velocidade que outros SSDs de última geração e serão lentamente liberados pelo controlador e classificados nas células do QLC. Mas quando esse cache está cheio, o controlador tem que escrever diretamente para as células lentas do QLC, o que provoca uma queda considerável no desempenho durante gravações longas.
Dê uma olhada neste benchmark da revisão de Tom's Hardware do Crucial P1 500GB, um SSD do consumidor QLC, que mostra este problema claramente:
A linha vermelha representando o Crucial P1 opera a velocidades sólidas NVMe, embora um pouco lenta em comparação com algumas das ofertas mais avançadas. Mas depois de cerca de 75 GB de gravações, o cache fica cheio, e você pode ver a velocidade real do flash QLC. A linha desce para cerca de 80 MB / s, mais lenta que a maioria dos discos rígidos para gravações sustentadas.
O ADATA XPG SX8200, um drive TLC, exibe as mesmas características, exceto o flash TLC bruto após a queda ainda mais rápido. A maioria das outras unidades também emprega esse método de armazenamento em cache, pois acelera gravações rápidas e pequenas na unidade (que são mais comuns). Mas as gravações sustentadas são o que você mais notará - você não perceberá se uma pequena cópia de arquivo demorar 0,15 segundos contra 0,21 segundos, mas você perceberá se uma grande demora mais dez minutos.
poderia facilmente escrever isso como um cenário de ponta, mas esse cache não fica 75 GB para sempre. Conforme você preenche a unidade, o cache fica menor. De acordo com os testes da Anandtech, para a linha Intel SSD 660p, o cache para o modelo de 512 GB é reduzido para apenas 6 GB quando a unidade está cheia, mesmo com 128 GB de espaço sobrando.
Isto significa que se você encheu o seu SSD e depois tentou instalar um jogo de 20-30 GB do Steam, os primeiros 6 GB gravariam no drive com extrema rapidez, e então você começaria a ver o mesmo 80 Velocidades de MB / s para os arquivos restantes.
Concedido, você provavelmente está limitado pela velocidade de download neste exemplo, mas no caso de atualizações (que precisam baixar e substituir os arquivos existentes, exigindo efetivamente duas vezes o espaço) o problema seria muito mais aparente. Você terminaria o download e teria que esperar que ele fosse instalado.
Então, você deve evitar o QLC?
Você deve definitivamente evitar os drives QLC com 512 GB (e menos, uma vez que se torne mais barato de produzir), já que eles não fazem muito sentido. Você os preencherá muito mais rapidamente e o cache ficará menor quando estiver cheio, tornando-o consideravelmente mais lento. Além disso, eles não são muito mais baratos do que as alternativas.
Apesar de suas deficiências, o flash QLC não é um problema muito grande quando você analisa as unidades de maior capacidade. O modelo de 2 TB da 660p possui um mínimo de 24 GB de cache quando está cheio. Ainda é QLC flash, mas é um trade-off aceitável para um SSD barato de 2 TB que opera muito rápido na maioria das vezes.
Dadas suas capacidades gigantescas, SSDs baseados em QLC podem servir como um substituto decente para um girando o disco rígido, desde que você faça backups regulares no caso de chutar o balde. É ideal para algo que você acessa com pouca frequência, mas deseja ser realmente rápido quando o faz, e com um cache SLC de tamanho decente, a maioria das operações de gravação sustentada será razoavelmente rápida até você preencher a unidade.
problemas de confiabilidade, você deve evitar usá-lo como uma unidade de inicialização ou para qualquer coisa que seja gravada com muita frequência.
Ainda há muito avanço a ser feito em outros aspectos da fabricação - melhores controladores capazes de lidar com mais chips flash, chips flash mais baratos à medida que os nós de processo amadurecem e, talvez, outras tecnologias. O flash QLC não está se tornando o padrão tão cedo; atualmente, é apenas outra opção. Apenas certifique-se de que, ao comprar um SSD, verifique as especificações técnicas e preste atenção ao tipo de flash usado para fazê-las.
Via: How to Geek
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