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NAND闪存(NAND Flash)颗粒SLC、MLC、TLC、QLC的对比

创作时间:
作者:
@小白创作中心

NAND闪存(NAND Flash)颗粒SLC、MLC、TLC、QLC的对比

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/C1664510416/article/details/119175497

固态硬盘性能指标

顺序读写(Seq)

顺序读写是我们日常使用电脑进行数据拷贝、转移时常见的操作。这种读写过程是有规律的序列,因此一般SSD的顺序读取速度都不会太慢。

4K随机读写(4K)

4K随机读写一般是指在系统级别的操作,比如系统开关机、调用软件运行等操作时的读写速度。因为这些操作调用的数据都是无规律的小数据,而4KB是目前系统内不受压缩的最小数据块规模,所以将4K读写作为一个测试指标。4K的读写速度越快,说明系统的运行越流畅,反过来也说明SSD的性能越强。

访问延迟(Acc.time)

访问延迟一般指系统调用硬盘数据时需要的时间。一般的SSD的访问延迟都是低于1ms的,速度是传统机械硬盘的一千倍左右。这也是SSD做系统盘之后我们都可以感受的提升巨大的原因。越高端的SSD的访问延迟越低。

IOPS

IOPS指单位时间内系统能处理的I/O请求数量,一般都是以每秒的I/O请求处理量为基准。IOPS数值越高,说明系统处理速度越快,SSD的性能也越强。

NAND闪存存储类型解析

存储基质:浮栅晶体管

  • SLC(单层单元):每个Cell单元存储1bit信息,也就是只有0、1两种电压变化。结构简单,电压控制也快速,反映出来的特点就是寿命长,性能强。P/E寿命在1万到10万次之间。但缺点就是容量低而成本高,毕竟一个Cell单元只能存储1bit信息。

  • MLC(多层单元):每个cell单元存储2bit信息,需要更复杂的电压控制,有00,01,10,11四种变化。这也意味着写入性能、可靠性能降低了。其P/E寿命根据不同制程在3000-5000次不等。

  • TLC(三层单元):每个cell单元存储3bit信息,电压从000到001有8种变化。容量比MLC再次增加1/3,成本更低,但是架构更复杂,P/E编程时间长,写入速度慢。P/E寿命也降至1000-3000次,部分情况会更低。寿命短只是相对而言的,通常来讲,经过重度测试的TLC颗粒正常使用5年以上是没有问题的。

  • QLC(四层单元):或者可以叫4bit MLC,电压有16种变化,但是容量能增加33%。就是写入性能、P/E寿命与TLC相比会进一步降低。具体的性能测试上,美光有做过实验。读取速度方面,SATA接口中的二者都可以达到540MB/S,QLC表现差在写入速度上,因为其P/E编程时间就比MLC、TLC更长,速度更慢。连续写入速度从520MB/s降至360MB/s,随机性能更是从9500 IOPS降至5000 IOPS,损失将近一半。

性能对比

速度对比

价格对比

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