اخبار

TLC در برابر QLC : انتخاب بهترین فناوری حافظه برای اپلیکیشن ذخیره ساز

TLC در برابر QLC : انتخاب بهترین فناوری حافظه برای اپلیکیشن ذخیره ساز

TLC در برابر QLC : انتخاب بهترین فناوری حافظه برای اپلیکیشن ذخیره ساز

اس اس دی ها در موردی که شما توجه نکرده اید در حال دستیابی به سرعت بیشتر و اندازه بزرگ تر هستند . اس اس دی اینترپرایز با جدید ترین فناوری تا قبل از سال 2008 در حدود 32 گیگا بیت ظرفیت را عرضه می کرده است و فایل ها به میزان 250 مگا بیت بر ثانیه جابجا می شده اند . نسخه 32 ترابیتی در زمان فعلی می توانند داده را به طور متوالی با سرعت 3200 مگا بیت بر ثانیه بخوانند . این مقدار حدود 1000 برابر افزایش می یابد و بیشتر از 10 برابر سرعت یافته است .

TLC در برابر QLC : انتخاب بهترین فناوری حافظه برای اپلیکیشن ذخیره ساز

TLC در برابر QLC : انتخاب بهترین فناوری حافظه برای اپلیکیشن ذخیره ساز

آن دستاورد های باورنکردنی از طریق ذخیره سازی بیت های بیشتر داده در هر سلول حافظه امکان پذیر شده اند و سپس سلول های حافظه بیشتر در هر تراشه فلش NAND مطابقت می یابند . برای مثال ، فلش سلول سطح تکی X25-E در سلول می تواند یک بیت را نگه دارد ؛ اس اس دی جدید D5-P4326 می تواند چهار بیت را درون فضای مشابه تجمیع نماید .

صنعت به سمت اس اس دی های ظرفیت بالاتر گام برداشته بود و در تلاش بود تا داده را نزدیک به منابع پردازش حفظ نماید . ولی خرید بزرگ ترین اس اس دی در این بخش نمی تواند بهترین روش برای تصمیم گیرندگان فناوری اطلاعات باشد تا سیستم های ذخیره ساز پیچیده را بسازند . مطمئن شوید قبل از این که درایو ها را برای اپلیکیشن آینده اتان بر می گزنید از چگونگی تاثیر فلش NAND بر عملکرد ، دوام و دانسیته مطلع شده اید .

آیا برای عصر زتابایت آماده هستید ؟

  • 32 زتابایت داده در سال 2018 مطابق با IDC خلق گردیدند
  • پیش بینی های جاری نشان می دهند 103 زتابایت در سال 2023 خلق خواهند شد
  • مقیاس بندی اس اس دی برای کمک به براورده سازی این تقاضا به NAND متراکم تر ، لایه های بیشتر NAND در هر قالب و بیت های بیشتر در هر سلول حافظه نیاز دارد
  • QLC NAND در مقایسه با حافظه TLC موجود از مزیت مقیاس گیری 33 درصد برخوردار است ولی دارای چالش های عملکرد رایت و دوام می باشد
  • در نتیجه ، TLC یک فناوری حافظه مهم در حجم های بار متمرکز بر رایت باقی می ماند . انتظار می رود که این دو فناوری می توانند همدیگر را تکمیل می کنند .

QLC NAND سه بعدی : به کجا می رویم

فلش NAND در اس اس دی مدل D5-P4326 اینتل به QLC سه بعدی گفته می شود . وقتی ما در مورد QLC صحبت می کنیم در واقع به توانایی هر سلول حافظه برای نگهداری چهار بیت داده در کل 15 ولتاژ آستانه متفاوت می گوییم . سه بعدی به روشی گفته می شود که سلول های حافظه ساخته می شوند .

سلول ها در این روش در زیرلایه سیلیکون در کنار همدیگر قرار می گیرند . دانسیته این سلول ها زمانی افزایش یافته بود که فرآیند های لیتوگرافی جدید باعث شده اند تا بیشتر انها را در سطح مسطح متناسب سازند . ولی وقتی مقیاس بندی در کنار محور ایکس و ایگرگ به طور فزاینده ای دشوار شده بود ، تولید کننده ها کار سازماندهی سلول ها را به طور عمودی شروع کرده بودند و سه مورد به طور ابعادی در محور Z قرار گرفتند .

مزیت های NAND سه بعدی نسبت به NAND  دو بعدی مسطح به طور طبیعی شامل دانسیته بسیار بالاتر هستند . همچنین NAND سه بعدی به دلیل سلول های حافظه بزرگ تر اش در دفعات بیشتری رایت شده و حذف گردد . فناوری دارای مصرف برق پایین تر ، عملکرد بهتر و هزینه کمتر در هر بیت ذخیره ساز باشد .

NAND سه بعدی در دستگاه فلش که با 64 لایه ساخته می شود باعث می گردد تا دانسیته سلول حافظه سطحی تا 64 برابر شود . از اینرو ، فناوری QLC به ان 64 لایه دست می یابد و ان را به نتیجه مطلوب 256 برابر می رساند . شرکت به طور خاص برای NAND سه بعدی 64 لایه اینتل که شرکت در اس اس دی D5-P4326استفاده می کند می تواند یک ترابیت دانسیته را در هر قالب متناسب سازد . و فلش مموری بیشتر در هر قالب به اس اس دی های ظرفیت بالاتر در مولفه های شکل آشنا تر تبدیل می شود .

TLC NAND سه بعدی : هنوز فناوری حافظه  پیشگام و مد روز

نظر به این که QLC NAND از طریق حس یکی از شانزده وضعیت احتمالی شارژ چهار بیت را در هر سلول ذخیره می کند ، TLC NAND تنها هشت وضعیت را ردیابی می نماید . البته ، هنوز این یک کار دشوار است . ولی چون بیت های کمتری در مقایسه با حافظه QLC در TLC NAND رایت می شوند در واقع TLC می تواند در تعداد بالاتر چرخه های برنامه یا حذف قبل از این که سلول هایش فرسوده شوند ، دوام آورد .

فلش TLC سریع تر از QLC می باشد . می توان به این نتیجه مطلوب دست یافت که تمایز بین دو برابر وضعیت شارژ می تواند QLC را برای اشتباهات بیشتر نسبت به فلش TLC مستعد نماید . و هر چند هر دو فناوری از الگوریتم کد اصلاح خطا برای حفظ یکپارچگی داده اتان استفاده می کنند ، این فرایند تعداد بیشتر چرخه های پردازش را در درایو های مبتنی بر QLC مصرف می کند .

انتخاب پروفایل عملکرد صحیح برای اپلیکیشن

کنت اسمیت از شرکت میکرون در نشست فلش مموری سال 2019 به این موضوع به طور شفاف اشاره می کند که جدید ترین اس اس دی های مبتنی بر QLC برای تقویت اس اس دی های TLC موجود طراحی می شوند و جایگزین انها نمی شوند . او اشاره کرده بود که قیمت QLC باعث فاصله چشمگیر فناوری از 55 میلیون درایو های سخت 7200 دو در دقیقه  مورد انتظار برای عرضه در سال 2019 می گردد .

نظر به این که QLC NAND می تواند به طور متوالی سریع تر از TLC NAND بخواند ، این فناوری برای حجم های بار خواندن سنگین عالی است . TLC NAND در حالت عکس دارای عملکرد بالاتر در عملکرد رایت می باشد . وقتی شما آن نقاط قوت را برای گستره نسبت های خواندن و رایت اعمال می کنید ، بصری سازی این موضوع ساده است که هر فناوری در چه جایی به نحو عالی سازگاری می شوند . اسمیت یک گام بیشتر برداشته بود و اندازه های بلوک را به این شکست کار اضافه می کند . او اس اس دی های QLC را برای حجم های بار ترکیبی در هندلینگ بلوک های داده بزرگ نشان داده بود .

ارایه اسمیت تعداد حجم های بار حساس به عملکرد را از نظر اجرای تاریخی در درایو های سخت پیشنهاد داده بود که داده را حداقل در 90 درصد زمان می خوانند یا به شدت به خواندن های تصادفی و رایت های متوالی تکیه می کنند . دریاچه های داده ، تجزیه و تحلیل پیشرفته ، کلان داده ، پایگاه های داده SQL ، شبکه های تحویل محتوی ، سرویس های ابر ، لایه های ظرفیت vSAN و نظارت مالی  از جمله کاندید ه های اولیه برای گرایش به سمت اس اس دی های مبتنی بر QLC هستند .

مطابق با داده ارایه شده توسط شرکت میکرون : نظر به این که الگوی I/O سنتی مرکز داده ممکن است شامل چهار خواندن برای هر رایت می باشد ، الگوریتم های یادگیری عمیق که AI را تغذیه می کنند  بر حسب تخمین دارای 5000 خواندن برای هر رایت می باشند . اس اس دی مبتنی بر QLC ارزان تر و بزرگ تر در اپلیکیشنی شبیه آن ایده آل است .

مایکل اسکرایبر مدیر ارشد مدیریت راه حل سرور در شرکت سوپرمیکرو اظهار داشت : Netflix یک مثال مناسب دیگر است که QLC NAND در آن به طور مناسب کار می کند . آنها قصد دارند تا فیلم  را فقط برای یک بار  در سیستم هایشان  رایت کنند . سپس مشتریان قصد دارندتا ان فیلم را  هزاران بار با عملکرد یکسان و هزینه کمتر در مقایسه با TLC بخوانند .

همچنین دوام مهم است

نسبت خواندن ها به رایت های اپلیکیشن شما فراتر از عملکرد بر دوام تاثیر می گذارد . نظر به این که QLC NAND بخاطر چرخه های کمتر برنامه / حذف نسبت به TLC براورد گردیده اند ، حجم های بار سنگین رایت باعث فرسوده شدن سریع تر سلول هایشان می شود . به نظر می رسد ان وظایف بر حسب انتظار باشند . چهار اس اس دی از بین پنج مورد بر اساس اعلان میکرون که در سال 2018 عرضه شده بودند بخاطر کمتر از یک رایت درایو در هر روز براورد شده اند . ان سنجش به شما می گوید چه درصدی از ظرفیت اس اس دی را شما می توانید در درایو در هر روز نسبت به دوره گارانتی اشان رایت کنند .

TLC و QLC NAND مکمل همدیگرند

شرکت وسترن دیجیتال پیش بینی می کند که 50 درصد بیت های فلش NAND جابجا شده تا سال 2025 از نوع QLC سه بعدی خواهند بود  . QLC NAND به کندی جایگزین حجم TLC NAND بین زمان حل و اینده می شود . از این رو ، هر دو فناوری در حرکت به سمت جلو مهم باقی می مانند .

اس اس دی DC P4510 اینتل در این مورد در کنار اس اس دی D5-P4326 کار می کند . هر دو اس اس دی با مولفه های شکل E1.L با ظرفیت های 15.36 ترابیت در دسترس هستند و دارای گارانتی پنح ساله می باشند . ولی اس اس دی DC P4510 از 64 لایه پشته شده TLC NAND سه بعدی تشکیل می گردد و قادر به خواندن و رایت متوالی با سرعت 3.1 گیگا بیت بر ثانیه می باشد . اس اس دی D5-P4326  از QLC NAND سه بعدی 64 لایه استفاده می کند و از سرعت خواندن متوالی حدود 3.2 گیگا بیت بر ثانیه برخوردار می باشد ولی در هنگامی که شما رایت می کنید تا 1.6 گیگا بیت بر ثانیه افت می کند . هرچند یکی سری از مشخصه ها همپوشانی دارند ولی این درایو ها برای اپلیکیشن های مختلف طراحی می شوند .

مطلب نهایی

تصمیم گیرندگان در انتخاب بهترین گزینه ذخیره ساز اشان برای حجم های بار ، متوازن سازی عملکرد ، دوام ، دانسیته و هزینه نسبت به همیشه انعطاف پذیر تر هستند . در نهایت نقاط قوت QLC NAND یک گزینه را برای جایگزینی دیسک های مکانیکی با درایو های بسیار سریع تر و مطمئن تر مطرح می سازند . در واقع ، اس اس دی های مبتنی بر TLC یک گزینه بهتر در اپلیکیشن های سنگین برای رایت مطرح هستند .

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *