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

Strona głównaDebiut nowego typu dysków SSD: te ceny i pojemności pozwolą wyprzeć HDD?
22.05.2018 12:13
HDD i SDD z depositphotos
HDD i SDD z depositphotos

Ceny dysków SSD maleją z roku na rok, i to w całkiem szybkimtempie. 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 jestprosta: w przeliczeniu na gigabajt pojemności, cena dyskówpółprzewodnikowych wciąż może być nawet pięciokrotnie wyższaod dysków talerzowych. W tym roku może jednak się to zmienić. Narynku debiutuje właśnie nowa technologia SSD, która powinnaprzyczynić się do kolejnego znaczącego spadku cen SSD. Micronwprowadził na rynek dysk QLC, Quad-Level Cell. Czy jednak w imięniższej ceny i większej pojemności będziemy gotowi na skutkiuboczne większej gęstości zapisu na komórkę NAND?

bELrMsKZ

Pierwszym zastosowanym w pececie dyskiem półprzewodnikowym byłnajprawdopodobniej 2,5-calowy model SanDiska, wprowadzony na rynek w1991 roku – o oszałamiającej pojemności 20 MB, w cenie okrągłegotysiąca dolarów. 50 dolarów za megabajt? Pomimo oszałamiającejceny znalazł on zastosowanie w najmocniejszych modelach Thinkpadów,wtedy jeszcze produkowanych przez IBM-a. Była to jednak tylkociekawostka, współczesne SSD z pamięciami NAND pojawiły sięraptem 10 lat temu, na przełomie 2008 i 2009 roku.

Trendy cenowe dysków SSD i HDD (źródło: Western Digital)
Trendy cenowe dysków SSD i HDD (źródło: Western Digital)

Dane w pamięci flash NAND przechowywane są w niezależnychkomórkach 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 przechowaćbit danych. Działało to szybko i niezawodnie, ale pojemność byłamała, a koszt wysoki.

bELrMsLb

W okolicach 2014 roku upowszechniły się pamięci Multi-levelcell, MLC. Były one w stanie przechować dwa bity na komórkę (zewzględu na cztery możliwe stany komórki). Zmniejszało to różnicemiędzy stanami i prowadziło do większego prawdopodobieństwabłędów odczytu, ale dzięki oprogramowaniu w kontrolerach dyskówzapewniającemu sprzętową korektę, problem ten był praktycznienieodczuwalny. Pojawienie się pamięci MLC przyniosło ważną dlakonsumentów zmianę: cena gigabajta na nośniku półprzewodnikowymspadła o niemal 40%.

Pamięci QLC i ich poprzednicy (źródło: Micron)
Pamięci QLC i ich poprzednicy (źródło: Micron)

Kolejnym krokiem były pamięci Triple-level cell, TLC,przechowujące trzy bity na komórkę (a więc mające osiemmożliwych stanów napięcia dla komórki). Pierwszy na rynektechnologię tę wprowadził Samsung w swoich dyskach serii 840 – ijej upowszechnienie (przy jednoczesnym pojawieniu siętrójwymiarowych pamięci 3D NAND) pozwoliło na zmniejszenie cenygigabajta o około 20%.

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

bELrMsLh

Quad-level cell, QLC, miało być kolejnym krokiem naprzód.Cztery bity na komórkę pamięci oznacza szesnaście poziomównapięć, 33% większą pojemność i trzykrotnie mniejszą liczbęcykli zapisu/odczytu. Analitycy twierdzą też, że może oznaczaćceny o 16-20% niższe niż dla pamięci TLC. Zaczyna się robić toniepokojące – czy poszukując niższej ceny i większej pojemnościnie zapłacimy zbyt wiele pod kątem niezawodności? Micron, którywprowadził jako pierwszy na rynek dysk 5210 Ion Enterprise zpamięciami QLC twierdzi, że nie ma powodu do zmartwień.

Micron 5210 ION Enterprise: pierwszy dysk SSD z pamięciami flash NAND QLC
Micron 5210 ION Enterprise: pierwszy dysk SSD z pamięciami flash NAND QLC

Z danych firmy wynika bowiem, że wcale nie potrzebujemy takbardzo niezawodnych dysków SSD jakie do tej pory mieliśmy. Wostatnich latach obserwuje się we wdrożeniach biznesowychzmniejszenie liczby zapisów, i to mimo tego, że ilośćprodukowanych danych stale rośnie. Dyski stały się po prostuznacznie większe, komórki pamięci są znacznie rzadziejnadpisywane. W tym roku już 69% dysków ma odnotowywać mniej niżjeden cykl zapisu dziennie, jedynie 7% odnotowuje 10 cykli zapisu. W2021 roku prognozuje się, że 82% dysków SSD będzie odnotowywaćmniej niż jeden cykl zapisu dziennie, a jedynie 2% doświadczydziesięciu.

Potrzebujemy mniejszej wytrzymałości pamięci niż nam się wydaje? Źródło: Micron
Potrzebujemy mniejszej wytrzymałości pamięci niż nam się wydaje? Źródło: Micron

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

bELrMsLi

Modele dysków SSD z pamięcią QLCprzeznaczone na rynek konsumencki powinny pojawić się jeszcze w tymroku, choć Micron na razie niczego jednak nie zdradza. Jeśli jednakuda się wprowadzić na rynek napęd o pojemności 128 GB w cenieponiżej 50 dolarów, będzie to mogło być początkiem końcainstalowania w tanich laptopach dysków talerzowych. Klient i tak niebędzie rozumiał różnicy między TLC a QLC, ważne dla niegobędzie to, że Windows 10 uruchamia się w kilka sekund, a nie kilkaminut.

Programy

Aktualizacje
Aktualizacje
Nowości
Udostępnij:
bELrMsLX