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21-7-2020  Hernán Giménez  Consultor técnico
 

Resumen
Este texto introduce desde la estructura SSD y enumera las diferencias entre los diferentes tipos de chips de memoria flash NAND: QLC, SLC, MLC y TLC, así como las ventajas y desventajas de cada flash NAND para ayudarle a elegir un SSD adecuado.


Cualquiera que haya probado el excelente rendimiento del SSD le dirá lo impresionante que será el SSD. Con una mayor velocidad de carga del sistema y software, el SSD también tiene una mayor durabilidad y rendimiento cuando se compara con los HDD tradicionales. No hay duda de que SSD se convertirá en la parte principal de cualquier dispositivo nuevo.Algunos usuarios pueden confundirse acerca de eso ¿por qué SSD con la misma capacidad pero son más caros que otros? Similar a los coches de carreras de alto rendimiento, se trata de lo que está debajo del capó.
Últimas noticias en 2019：en el pasado los tipos SLC, MLC y TLC, especialmente TLC, han sido ampliamente utilizados en SSD. Pero con el rápido desarrollo de la tecnología y la demanda de los usuarios, se ha lanzado un nuevo tipo de memoria flash QLC. QLC (Quad-level Cell) tiene una mayor capacidad y menor precio. Si desea saber más sobre QLC, síganos en Detalles de QLC (Celda de nivel cuádruple).
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Acerca de un SSD

Acerca de un SSD

En primer lugar, vamos a aprender la estructura interna del SSD:
A. NAND Flash ：la ubicación donde guarda los datos, en bloques de no volátiles (no requiere energía para mantener los datos).

B. Memoria DDR ：pequeña cantidad de memoria volátil (requiere energía para mantener los datos) utilizada para guardar la información para un acceso futuro. No disponible en todos los SSD.

C. Controlador：el conector principal entre el flash NAND y la computadora.

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¿Qué es la memoria flash NAND?

¿Qué es la memoria flash NAND?

La memoria flash NAND es un equipo de almacenamiento más nuevo y mejor comparado con un disco duro tradicional. Se adapta con la memoria no volátil que puede guardar datos incluso apagar.
La memoria flash NAND está formada por muchas celdas que contienen bits y esos bits se activan o desactivan a través de una carga eléctrica. La organización de las celdas representa cómo se almacenan los datos en el SSD. El número de bits en esas celdas también determina la denominación del flash, por ejemplo, el flash de celda de nivel único (SLC) contiene un solo bit en cada celda.
Debido a que la placa de circuitos del SSD tiene que cumplir con el estándar industrial, el MLC duplica la cantidad de bits por celda mientras que el TLC se triplica. Esto trae una alta capacidad de SSD. Ahora, los fabricantes están tratando de minimizar el costo de producción de almacenamiento de cada bit de flash NAND y mejorar la capacidad al mismo tiempo. Como resultado, se lanzó recientemente QLC – Quad Level Cell, que proporciona 4 bits en cada celda.
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Diferentes flash NAND tienen sus propias características. Aquí vamos a aprender más sobre las diferentes memorias flash (SLC, MLC y TLC) para que comprenda su propia necesidad y elija el SSD adecuado.

Celda de un solo nivel – SLC

Celda de un solo nivel – SLC

La celda de un solo nivel, también llamada SLC, tiene la ventaja de ser la más precisa al leer o escribir datos. Además, tiene la vida útil más larga que cualquier otro tipo de memoria flash.
El ciclo de vida de lectura / escritura de SLC es entre 90,000 y 100,000 veces. Este tipo de memoria flash funciona excepcionalmente bien en la empresa debido a su vida útil, precisión y rendimiento general. No es tan común en las computadoras domésticas con este tipo de NAND debido a su alto costo y baja capacidad de almacenamiento.

Ventajas：

  • La memoria flash NAND más rápida en lectura / escritura.
  • Los ciclos de vida, de lectura y de escritura son más largo en comparación con cualquier otro tipo de memoria flash.
  • Es menos probable que ocurran errores de lectura / escritura y pueden funcionar normalmente en un rango de temperatura más amplio.

Desventajas：

  • El tipo más caro de flash NAND.
  • A menudo se proporciona una capacidad más pequeña.

Recomendar para:：

Uso industrial y cargas de trabajo que requieren ciclos intensos de lectura / escritura, como servidores.

Celda de Multi Nivel – MLC

Celda de Multi Nivel – MLC

La celda de multi nivel, almacena 2 bits de datos en una celda. La ventaja es reducir el costo de fabricación. Como todos sabemos, debido a que la memoria flash es el núcleo de la SSD, su costo de producción generalmente se refleja en el precio de la SSD y finalmente se transmite a los consumidores.
Para el SSD del consumidor, se prefiere la memoria flash MLC por sus costos más bajos. Aunque la vida de lectura / escritura es aproximadamente 10 mil veces por celda, es suficiente para el uso normal.

Ventajas：

  • Menor costo de producción y proporciona mayores capacidades de SSD.
  • Más estable que el flash TLC.

Desventajas：

No es tan duradero y confiable como SLC.

Recomendar para:

Usuarios o jugadores que usan la computadora con más frecuencia.

Celda de triple nivel – TLC

Celda de triple nivel – TLC

TLC flash almacena 3 bits de datos por celda y es la más barata de fabricación. Si bien la alta densidad de almacenamiento logra una gran capacidad relativamente económico, el ciclo de vida de la lectura y la escritura se acorta considerablemente, de 3,000 a 5,000 ciclos por celda. La mayor desventaja de TLC es que solo es adecuado para el uso del consumidor y no puede cumplir con los estándares para uso industrial.

Ventajas：

Un menor costo de producción lleva a una opción de SSD más barata en el mercado.

Desventajas：

  • La vida útil de TLC es mucho más corta que la de SLC y MLC.
  • La velocidad de lectura / escritura es la más lenta entre todos los tipos de flash.

Recomendar para:

Uso diario del consumidor, página web / correo electrónico, netbooks y tableta.

Celda de nivel cuádruple -QLC

Celda de nivel cuádruple -QLC

Comparando con TLC, la densidad de almacenamiento de QLC aumenta un 33% con cada celda guardada datos de 4 bits. Además, el ciclo de escritura de QLC alcanza 1000 veces, lo que es incluso mejor que el TLC y el precio de QLC es más bajo que el de TLC.
Ventajas： La escritura y el acceso pueden procesarse con menos software de controlador que los otros 3 tipos de memoria flash NAND.Más capacidad de almacenamiento, mayor densidad de almacenamiento y menor precio.

Desventajas： El rendimiento y la vida útil de QLC no son tan buenos como SLC o MLC, pero son casi iguales a TLC.

Recomendar para: Más adecuado para usuarios que utilizan QLC SSD como un almacén de datos. Si tiene una gran demanda de almacenamiento de datos y no usa mucho la computadora（Menos operaciones de escritura）, o no tiene suficiente presupuesto en SSD, se recomienda probar SSD con memoria flash QLC.
Si está preocupado por la vida útil o la velocidad de lectura y escritura de QLC, la información que se proporciona a continuación podría ayudarlo.

1.La vida útil de QLC se ha prolongado

Hace unos años, se predijeron que los ciclos de escritura de QLC solo tienen 100-150 veces. Muchos usuarios también se preocuparon por su vida útil. Sin embargo, Crucial y Toshiba dijeron que la prueba de la vida útil de la memoria flash QLC 3D demostró que tiene 1000 ciclos de escritura, lo que es 10 veces la predicción. En realidad, la prolongación de la vida se debe principalmente a 3D NAND.

En general, la SSD que se aplica con tecnología avanzada obtiene una mayor capacidad de almacenamiento pero con una vida útil más corta. Con el fin de obtener una mayor capacidad y mantener la vida útil. Crucial y Toshiba lanzaron la tecnología 3D NAND. A diferencia de la memoria NAND tradicional, NAND 3D apila celdas de memoria verticalmente, lo que podría alcanzar un máximo de 32 capas. Como resultado, un solo chip de memoria MLC podría proporcionar una capacidad de almacenamiento de 32 GB, mientras que un solo chip de memoria TLC podría agregar 48 GB.

comparación de 2d y 3d

Sin embargo, la vida útil del SSD QLC es aún más corta que la del SLC y el MLC. Se recomienda que el usuario no haga que QLC SSD sea el disco del sistema.

2. La velocidad de lectura y escritura de QLC SSD no es tan pobre

Partes de los principales fabricantes de discos duros han publicado la velocidad de lectura y escritura de QLC SSD propia. Desde el informe publicado, el rendimiento de QLC SSD no es tan malo.
Marcas y modelos de SSDVelocidad de lectura continuaVelocidad de escritura continua
Intel 660p 542GB QLC SSD1500 MB/s1000 MB/s
Crucial P1 500GB QLC SSD1900 MB/s950 MB/s
Es tan común que el rendimiento del SSD se degrade. Más y más SSD adaptará la memoria flash QLC después de su lanzamiento. Incluso si el rendimiento del QLC SSD se degradara, su rendimiento es aún mejor que el del HDD tradicional.En conclusión, QLC SSD no es tan malo como creíamos. Cuando compra el QLC SSD, preste más atención a factores como los fabricantes, la calidad, la garantía y el precio.

Resumen

Resumen

Hasta ahora, es probable que tenga algunas ideas sobre la diferencia entre los tipos QLC, SLC, MLC y TLC NAND flash. Puede obtener una comparación directa de la siguiente tabla.

Tipos de Flash

SLC - Celda de un solo nivel

MLC - Celda de multi nivel

TLC - Celda de nivel triple

Ciclos de lectura / escritura90,000-100,0008,000-10,000500-1000
Bit por celda123
Velocidad de escritura★★★★★★★★☆☆★★☆☆☆
Resistencia★★★★★★★★☆☆★★☆☆☆
Precio★★★★★★★★☆☆★★☆☆☆
UsoIndustrial / EmpresaConsumidor / JugadorConsumidor
Además, la gente cree que el SSD tiene un bajo consumo de energía. ¿El consumo de energía es diferente entre los SSD y las diferentes memorias flash NAND? La comparación se muestra a continuación.
Marcas y modelos de SSDTipo de memoria flash NANDConsumo de energía de lecturaConsumo de energía de lectura / horaConsumo de energía de escrituraConsumo de energía de escritura / hora
Western Digital S240G1G0A 240GBSLC2.000 W0.002000 kW·h2.5 W0.002500 kW·h
Samsung 970 PRO 512GBMLC5.200 W0.005200 kW·h5.2 W0.005200 kW·h
Kingston A1000 480GBTLC0.458 W0.000458 kW·h0.908 W0.000908 kW·h
Intel SSD 660p 542GBQLC0.100 W0.000100 kW·h0.1 W0.000100 kW·h
De hecho, factores como marcas, modelos, tipos de NAND Flash, consumo de energía de lectura y escritura influyen en el consumo de energía de SSD. De la tabla anterior, podemos encontrar que el consumo de energía de lectura y escritura de los tipos TLC y QLC es menor que tipos de SLC y MLC. Pero, el consumo de energía de SSD es bajo en total, lo que puede ignorarse.

Precio del disco duro con los 4 diferentes memorias flash NAND

Precio del disco duro con los 4 diferentes memorias flash NAND

Aquí, introducimos el precio del SSD con 4 memorias flash NAND diferentes. Puede consultar las sugerencias anteriores y combinar sus necesidades reales para elegir el SSD correcto. El precio de SSD se ve influenciado por factores como la marca, el modelo, la capacidad y el tipo de memoria flash NAND.
Marcas y modelos de SSDMemoria flash NANDPrecio en Amazon ($)Dólares /GB
Western Digital S240G1G0A 240GBSLC$42$0.18
Silicon SP240GBSS3S56B25AZ 240GBSLC$89.99$0.37
Samsung 970 PRO 512GBMLC$167.99$0.33
Kingston KC1000 480GBMLC$204.99$0.43
Intel DC S3520 480GBMLC$320$0.67
Kingston KC400 512GBTLC$99.99$0.2
Intel 600P M.2 2280 512GBTLC$100$0.2
Lexar NS100 480GBTLC$85.99$0.18
Intel SSD 660p 542GBQLC$89.99$0.17
Crucial P1 500GBQLC$89.99$0.18
ADATA SU630 480GBQLC$57.99$0.12

Fuente: Amazon, enero, 2019/1/7.

En conclusión, la mayoría de los SSD ahora adapta la memoria flash de tipos MLC y TLC. Aunque SLC puede proporcionar un rendimiento estable, no es tan popular en el SSD común. La nueva memoria flash QLC será ampliamente utilizada en SSD en el futuro ya que tiene un precio razonable. El SSD QLC es el nuevo producto lanzado por Intel, Crucial y ADATA recientemente. Se recomienda mantener la atención en QLC SSD.