Debiut nowego typu dysków SSD: te ceny i pojemności pozwolą wyprzeć HDD?

Strona główna Aktualności
image
HDD i SDD z depositphotos

O autorze

Ceny dysków SSD maleją z roku na rok, i to w całkiem szybkim tempie. Tymczasem ceny dysków talerzowych od lat stoją w miejscu. Czemu zatem wciąż widzimy na rynku tanie laptopy z obowiązkowymi „superszybkimi” dyskami 500 GB HDD 5400 RPM? Odpowiedź jest prosta: w przeliczeniu na gigabajt pojemności, cena dysków półprzewodnikowych wciąż może być nawet pięciokrotnie wyższa od dysków talerzowych. W tym roku może jednak się to zmienić. Na rynku debiutuje właśnie nowa technologia SSD, która powinna przyczynić się do kolejnego znaczącego spadku cen SSD. Micron wprowadził na rynek dysk QLC, Quad-Level Cell. Czy jednak w imię niższej ceny i większej pojemności będziemy gotowi na skutki uboczne większej gęstości zapisu na komórkę NAND?

Pierwszym zastosowanym w pececie dyskiem półprzewodnikowym był najprawdopodobniej 2,5-calowy model SanDiska, wprowadzony na rynek w 1991 roku – o oszałamiającej pojemności 20 MB, w cenie okrągłego tysiąca dolarów. 50 dolarów za megabajt? Pomimo oszałamiającej ceny znalazł on zastosowanie w najmocniejszych modelach Thinkpadów, wtedy jeszcze produkowanych przez IBM-a. Była to jednak tylko ciekawostka, współczesne SSD z pamięciami NAND pojawiły się raptem 10 lat temu, na przełomie 2008 i 2009 roku.

Dane w pamięci flash NAND przechowywane są w niezależnych komórkach pamięci, wykonanych z tranzystorów z pływającą bramką (FGMOS). Początkowo każda taka komórka miała dwa możliwe stany (Single-level cell, SLC), tak więc w każdej można było przechować bit danych. Działało to szybko i niezawodnie, ale pojemność była mała, a koszt wysoki.

W okolicach 2014 roku upowszechniły się pamięci Multi-level cell, MLC. Były one w stanie przechować dwa bity na komórkę (ze względu na cztery możliwe stany komórki). Zmniejszało to różnice między stanami i prowadziło do większego prawdopodobieństwa błędów odczytu, ale dzięki oprogramowaniu w kontrolerach dysków zapewniającemu sprzętową korektę, problem ten był praktycznie nieodczuwalny. Pojawienie się pamięci MLC przyniosło ważną dla konsumentów zmianę: cena gigabajta na nośniku półprzewodnikowym spadła o niemal 40%.

Kolejnym krokiem były pamięci Triple-level cell, TLC, przechowujące trzy bity na komórkę (a więc mające osiem możliwych stanów napięcia dla komórki). Pierwszy na rynek technologię tę wprowadził Samsung w swoich dyskach serii 840 – i jej upowszechnienie (przy jednoczesnym pojawieniu się trójwymiarowych pamięci 3D NAND) pozwoliło na zmniejszenie ceny gigabajta o około 20%.

Już wtedy jednak widoczne były problemy z konstrukcją pamięci TLC, szczególnie na płaskich NAND-ach i przy wykorzystaniu starszej generacji litografii. Wielu obawiało się, że koszt TLC dla żywotności dysku będzie zbyt duży. Liczba cykli zapisu/odczytu, jakie jest w stanie znieść komórka pamięci jest bowiem odwrotnie proporcjonalna do liczby bitów przechowywanych w komórce. Im więcej poziomów napięcia, tym trudniej poprawnie odczytać dane, tym niższa jest wydajność przy zapisie i krótszy cykl życia napędu.

Quad-level cell, QLC, miało być kolejnym krokiem naprzód. Cztery bity na komórkę pamięci oznacza szesnaście poziomów napięć, 33% większą pojemność i trzykrotnie mniejszą liczbę cykli zapisu/odczytu. Analitycy twierdzą też, że może oznaczać ceny o 16-20% niższe niż dla pamięci TLC. Zaczyna się robić to niepokojące – czy poszukując niższej ceny i większej pojemności nie zapłacimy zbyt wiele pod kątem niezawodności? Micron, który wprowadził jako pierwszy na rynek dysk 5210 Ion Enterprise z pamięciami QLC twierdzi, że nie ma powodu do zmartwień.

Z danych firmy wynika bowiem, że wcale nie potrzebujemy tak bardzo niezawodnych dysków SSD jakie do tej pory mieliśmy. W ostatnich latach obserwuje się we wdrożeniach biznesowych zmniejszenie liczby zapisów, i to mimo tego, że ilość produkowanych danych stale rośnie. Dyski stały się po prostu znacznie większe, komórki pamięci są znacznie rzadziej nadpisywane. W tym roku już 69% dysków ma odnotowywać mniej niż jeden cykl zapisu dziennie, jedynie 7% odnotowuje 10 cykli zapisu. W 2021 roku prognozuje się, że 82% dysków SSD będzie odnotowywać mniej niż jeden cykl zapisu dziennie, a jedynie 2% doświadczy dziesięciu.

Póki co pierwszy dysk QLC Microna adresowany jest tylko do biznesu, i będzie oferowany obok pamięci TLC, a nie zamiast nich – tam gdzie klient oczekuje większych pojemności dysku i lepszej ceny. A pojemności są obiecujące, od 1,92 TB do 7,68 TB. Dzięki temu w niektórych zastosowaniach będzie mógł rywalizować z dyskami talerzowymi.

Modele dysków SSD z pamięcią QLC przeznaczone na rynek konsumencki powinny pojawić się jeszcze w tym roku, choć Micron na razie niczego jednak nie zdradza. Jeśli jednak uda się wprowadzić na rynek napęd o pojemności 128 GB w cenie poniżej 50 dolarów, będzie to mogło być początkiem końca instalowania w tanich laptopach dysków talerzowych. Klient i tak nie będzie rozumiał różnicy między TLC a QLC, ważne dla niego będzie to, że Windows 10 uruchamia się w kilka sekund, a nie kilka minut.

© dobreprogramy