通常情況下，固態(tài)硬盤(SSD)的底層NAND架構(gòu)會(huì)因模型而異。NAND 閃存的每種類型——SLC、MLC、eMLC和TLC——都有不同的特性，并因此對(duì)您的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)生不同的影響，在這篇文章中，我們會(huì)討論這些差異。

目前，閃存可以說(shuō)徹底改變了企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，與機(jī)械硬盤(HDD)相比，SSD封裝使存儲(chǔ)子系統(tǒng)和陣列能夠提供出色的應(yīng)用性能，并能在業(yè)務(wù)分析和其他工作負(fù)載下快速工作。在個(gè)人電腦和移動(dòng)設(shè)備中，閃存能夠加速應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)間和加速數(shù)據(jù)傳輸。

而且由于閃存沒(méi)有可移動(dòng)部件，所以SSD幾乎不容易受到突然移動(dòng)和物理沖擊的傷害。另外還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，它們也比HDD耗電更少。

有一個(gè)缺點(diǎn)是，盡管刪除、壓縮和其他數(shù)據(jù)管理技術(shù)可以幫助企業(yè)充分利用其閃存投資，但SSD在每GB的成本上往往高于HDD。

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NAND閃存類型

NAND閃存是用于SSD和存儲(chǔ)卡的一種非易失性存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。它的名字來(lái)源于邏輯門(NOT-AND)，用于確定數(shù)字信息如何存儲(chǔ)在閃存設(shè)備的芯片中。

• SLC

SLC(Single-Level Cell，單層單元)SSD在每個(gè)單元中存儲(chǔ)一個(gè)Bit，這種設(shè)計(jì)提高了耐久性、準(zhǔn)確性和性能。對(duì)于企業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用程序和存儲(chǔ)服務(wù)，SLC是***的閃存技術(shù)。當(dāng)然，它的價(jià)格***。

• MLC

考慮到閃存的消費(fèi)級(jí)特性，MLC(Multi-Level Cell，多層單元)架構(gòu)可以為每個(gè)單元存儲(chǔ)2個(gè)Bit。盡管在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)多個(gè)Bit似乎能夠很好地利用空間，在相同空間內(nèi)獲得更大容量，但它的代價(jià)是使用壽命降低，可靠性降低。相對(duì)而言，MLC SSD使得在PC和筆記本電腦上增加閃存成為可能。

• eMLC

eMLC(Enterprise Multi-Level Cell，企業(yè)多級(jí)單元)是MLC NAND 閃存的一個(gè)“增強(qiáng)型”的版本，它在一定程度上彌補(bǔ)了SLC和MLC之間的性能和耐久差距。eMLC驅(qū)動(dòng)器比MLC驅(qū)動(dòng)器貴，但比SLC驅(qū)動(dòng)器便宜得多。盡管每個(gè)單元仍然存儲(chǔ)2個(gè)Bit，但eMLC驅(qū)動(dòng)器的控制器管理數(shù)據(jù)放置、磨損均衡和一些其他存儲(chǔ)操作延長(zhǎng)了eMLC SSD的使用壽命。

• TLC

***的是TLC(Triple-Level Cell，三層單元)NAND閃存，每個(gè)單元存儲(chǔ)3比特，通常用于性能和耐久性要求相對(duì)較低的消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品。最適合于包含大量讀取操作的應(yīng)用程序，基于TLC的存儲(chǔ)組件很少在業(yè)務(wù)環(huán)境中使用，但是閃存體系結(jié)構(gòu)的***改進(jìn)，包括3D NAND(稍后將詳細(xì)介紹)、持久增強(qiáng)的數(shù)據(jù)放置和錯(cuò)誤糾正技術(shù)，使該技術(shù)在讀密集型企業(yè)存儲(chǔ)應(yīng)用程序中占有了一席之地。

SLC、MLC、eMLC和TLC如何選擇

下面我們將告訴大家如何判斷閃存驅(qū)動(dòng)器是否適合預(yù)期的工作負(fù)載或用例，包括從企業(yè)級(jí)到消費(fèi)者端。在下面的圖表中，寫入/擦除(PE)周期用來(lái)衡量NAND 閃存可以支持多少讀和寫操作。雖然它們沒(méi)有機(jī)械部件可以磨損，但SSD驅(qū)動(dòng)器仍然存在有限的使用壽命。

每種類型的NAND閃存都有不同的使用壽命，這意味著它會(huì)在SSD降級(jí)并最終失效之前提供有限數(shù)量的P/E周期。當(dāng)然，除了制造缺陷，電力激增或其他災(zāi)難性的破壞可能導(dǎo)致SSD的失效。這是決定SSD支持的存儲(chǔ)工作負(fù)載和應(yīng)用程序類型的主要影響因素。

NAND VS 3D NAND

為閃存市場(chǎng)帶來(lái)突破的***創(chuàng)新之一是3D NAND或V-NAND。顧名思義，它使用堆疊架構(gòu)在SSD中安置內(nèi)存單元，而不是過(guò)去平面排列的方法。

實(shí)際上，與2D NAND相比，這種架構(gòu)使供應(yīng)商能夠以更低的成本，將更多的容量壓縮到更小的物理空間中。它還能提供更快的速度、更長(zhǎng)的使用壽命和更低的功耗。現(xiàn)在大多數(shù)主要SSD供應(yīng)商都提供3D NAND SSD。

如何選擇SLC、 MLC和TLC SSD

從經(jīng)驗(yàn)上看，希望獲得***性能SSD的買家，會(huì)在SLC上投入比eMLC、MLC和TLC更多的錢。不過(guò)，價(jià)格不能決定一切。

當(dāng)你想***限度地利用你的存儲(chǔ)空間時(shí)，有很多因素需要考慮。SLC SSD對(duì)于需要快速、可靠性能的關(guān)鍵應(yīng)用程序工作負(fù)載和24×7數(shù)據(jù)庫(kù)是有意義的。當(dāng)然，并不是每個(gè)工作負(fù)載都需要極高的速度和性價(jià)比。

想要快速的性能，但不期望對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)造成持續(xù)的壓力?eMLC甚至MLC都可能是***的選擇。在PC中，相對(duì)于HDD，SSD三個(gè)字母就代表著性能提升。

所以，看起來(lái)很明顯。SLC用于要求較高的企業(yè)應(yīng)用程序，其次是eMLC、MLC和TLC，因?yàn)樾阅芎涂煽啃砸蠼档土恕?/p>

不過(guò)NAND閃存也在不斷進(jìn)化，現(xiàn)在對(duì)于大容量SSD來(lái)說(shuō)，使用MLC甚至TLC閃存是非常標(biāo)準(zhǔn)的。在企業(yè)用例中，MLC可以說(shuō)和SLC一樣好。

QLC NAND逐漸進(jìn)入主流

SSD制造商并沒(méi)有止步于TLC。英特爾、美光科技和西部數(shù)據(jù)正致力于將QLC(Quad-Level Cell，四層單元)NAND技術(shù)引入數(shù)據(jù)中心。

2018年5月，英特爾和美光發(fā)布了***款可商用的QLC 3D NAND芯片，其存儲(chǔ)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)TLC NAND閃存。通過(guò)引入64-層4Bit/單元NAND閃存技術(shù)，與TLC相比陣列密度高出33%。據(jù)了解，英特爾、美光都已推出了QLC 3D NAND閃存產(chǎn)品，這種產(chǎn)品將在大數(shù)據(jù)等類似應(yīng)用中發(fā)揮很大的作用。

來(lái)自 “EnterpriseStorage”， 原文鏈接：http://www.enterprisestorageforum.com/storage-hardware/slc-vs-mlc-vs-tlc-nand-flash.html