SLC/MLC/TLC/QLC 是什麼?SSD 固態硬碟顆粒差異性解說


隨著科技越來越進步,電腦的配備也得要跟上時代,就以硬碟來說,目前就以 SSD 為大宗,雖然相較於傳統硬碟 HDD 還是偏貴,但是載入系統更快,處理上也更有效率,耐用性與穩定性相較於HDD都還要來的更好,我相信哪一天 SSD 會取代 HDD ,這是遲早的事情。

但,你想過 SSD 為什麼比起 HDD 會比較好用嗎?他們的差異又在哪裡呢?而相同為SDD 的價格不同又是因為什麼呢?如果最近有組電腦打算的你,不妨可以更認識 SSD!

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一、SSD固態硬碟的組成

SSD 是由幾個地方所組成的,分別是主控晶片、NAND Flash(快閃儲存晶片)、DDR記憶體三個所組成的,而它們個別的效用是什麼呢?

  • 主控晶片:維持 SSD 上晶片的所有調整運作,以及硬碟與電腦之間的溝通。
  • NAND Flash(快閃儲存晶片):屬於非揮發性記憶體,比起 HDD 儲存資料是利用磁性原理,SSD 是利用電流將電子放在晶片晶體當中,同樣也能得到儲存的效果。
  • DDR 記憶體:用於緩存。
SSD固態硬碟的組成

二、什麼是NAND快閃記憶體

NAND 快閃記憶體是一種邏輯 IC 晶片的快閃記憶體的技術規格。目前市面上來說,運用快閃記憶體的氛圍 NOR 跟 NAND 。

NAND Flash 裡除了第一個與最後一個 Cell 之外,其餘是相連的,而 NAND Flash 的優勢在於容量比較大,且改寫速度比較快,這也是為什麼它可以被運用在許多硬碟上,因為它適用於大量資料的儲存,像是數位相機、隨身聽的記憶卡等等,且成本上較 NOR 來得低。

而 NAND Flash 比起一般的硬碟來說,讀取速度快上了三倍之多,儲存資料也有快一點五倍,也因為 NAND Flash 沒有馬達軸承的緣故,耗電量與功率相對也比較低,同時也能將體積縮成小小一張,可以說是一個大大的升級。

SSD硬碟的組成

三、NAND Flash顆粒的種類

NAND Flash 快閃記憶體依照不同的規格還是有不同的分類,分別是 SLC、MLC、TLC、QLC 四種,而他們之間不同的差異在於「每單位儲存位元」與「傳輸效能」以及「抹寫次數」上為差異,所以它們各自被運用到的領域也都完全不相同。

  • (SLC)單層儲存單元:每單位儲存位元1,傳輸效能高,耗電量低,抹寫次數多,價格最高。
  • (MLC)多層儲存單元:每單位儲存位元2,傳輸效能中等,耗電量低,抹寫次數尚可,價格偏高。
  • (TLC)三層儲存單元:每單位儲存位元3,傳輸效能低,耗電量中等,抹寫次數較小,價格中等。
  • (QLC)四層儲存單元:每單位儲存位元4,傳輸效能低,耗電量中等偏高,抹寫次數較小,價格便宜。

從上面數據可以看出,每單位儲存位元影響了所有的東西,包括傳輸效能、耗電量、抹寫次數,價格等等的數據,而依照功能的不同,能實務運用的也不同。

什麼是NAND快閃記憶體

四、SLC與MLC的差異

SLC 與 MLC 兩者之間的差異在於剛剛提到的儲存單元上的不同,在一個儲存槽當中可以記錄四種不同的電荷值。

MLC 其實已經擁有非常不錯的儲存效率了,只是相較於 SLC 來說,寫入速度較慢,耗電量也比較大,連壽命也比較短。

而 SLC 呢?他每一個儲存槽只能記錄一組電荷值,記錄方式簡單,所以速度快,資料能儲存的密度也比 MLC 來的小很多,不過好功能反應價格,這也是為什麼 SLC 的價格比 MLC 高上許多。

SLC_MLC_TLC_QLC

五、QLC與TLC的差異

這兩款其實都是為了「消費性」商品而被開發的產品,相較於 SLC 跟 MLC ,這兩款的價格更加的實惠,雖然成本較低,但速度與壽命都偏不好,不過目前市面上運用最多的,其實還是 TLC 。

不過, QLC 近期已克服了抹寫次數的問題,也就是說 QLC 未來很可能可以取代 TLC 成為市佔率最高的快閃記憶體。

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總結

SSD 的出現,固然會改變 HDD 目前的地位,畢竟科技的進步實在過快,或許幾年後就能看到SSD完全的取代HDD了,但這樣說不太準,還是得看 NAND Flash 顆粒當中 SLC、MLC、TLC、QLC 這四種的發展。

目前最令人期待的當然就是 QLC 的部分了,若真的能普及化,那價格將會是一大利多,對於 HDD 的威脅也就越來越高了。

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