QLC med SLC-cache – tekniken bakom stor och prisvärd lagring i Intel SSD 660p

Permalänk
Melding Plague

QLC med SLC-cache – tekniken bakom stor och prisvärd lagring i Intel SSD 660p

Användning av NAND-minne av typen QLC möjliggör större och billigare SSD-enheter, men har också ett pris sett till prestanda och hållbarhet. I den här artikeln förklarar vi tekniken.

Läs hela artikeln här

Visa signatur

Observera att samma trivselregler gäller i kommentarstrådarna som i övriga forumet och att brott mot dessa kan leda till avstängning. Kontakta redaktionen om du vill uppmärksamma fel i artikeln eller framföra andra synpunkter.

Permalänk
Inaktiv

SLC cache i all ära men med en klen ssd kontroller stannar ssd:n nästan helt när SLC cachen blir full.

Någon som bara surfar, spelar eller kör lite enkla program klarar sig med en budget SSD med SLC cache.

Vill man ha en dator som inte saktar ner för något då är det Samsung M.2 SSD som gäller.

Samsungs SLC cache tillsammans med Phoenix kontrollern i Samsung 970 EVO Plus är så brutal att den nästan helt klår, den avsevärt dyrare, Samsung 970 Pro på alla områden.

Permalänk
Medlem

Hållbarhet i all ära, men skrivning är inte grundläggande problemet.
Har inte 840 problemen lärt en något?
Problemet är att diskens celler tappar integritet fortare med fler bitar per cell, pga toleranserna mellan dem är mycket mindre.

Så du har din fina 1TB 660p, med 500GB speldata på den...
Förutom att din datas accesstid på en TLC disk är snabbare, så kommer även QLC kräva mer ECC kontroll för att kunna läsa denna data efter några månader. Detta gör till slut att kontrollern måste skriva om samma data igen, vilket sliter åter på disken.

Så förutom dina uppskattade sekventiella "icke realistiska" DWPD som nämns (pga de inte faktoriserar in filsystem mm) kommer även den slitas mer desto mer du har liggande på den. Dina 500GB måste mao roteras runt, även som statisk data, för att inte bli degraderad.

När TLC kom, trodde tillverkare och folk att det var bara att hoppa på, det är billigt, och man insåg snabbt att man missat detta problem. Faktum är att även SLC och MLC lider av exakt samma problem, men SLC klarar 5år oftast, MLC iaf 1-2 utan problem. TLC kan variera beroende på NAND, men 3-6 månader är inte ovanligt. Notera att detta inte innebär att TLC (eller QLC) blir oläsbart, utan bara att prestandan blir rent... skit, tills kontrollern hunnit hantera och skriva om det. Alla SSDer ska klara 1 år, enligt Jedec, utan läsfel, och enda jag vet som misslyckats är en 840 som fått ett ECC fel. Men... vi pratar 1-10MB/s, där ECC jobbar fullt ut.

Sen har vi ECC nivåerna som måste ökas markant på QLC för att hantera dessa fel. Dessa tar upp dyrbart lagringsutrymme, så vinsten över TLC storlek är faktiskt förvånansvärt minimal på chipnivå. Lägg till kraftigare kontroller för att kunna räkna ECC koderna i hårdvara, som också kostar mer om de ska vara bra. Därför är prisskillnaden så liten.

Sen att 660p bygger på en väldigt udda NAND litografi, 16nm 3D Floating-Gate, som är på gränsen i vad de vågar köra. Intel har redan tagit alla knep de kan för att maximera detta NAND, och Micron har redan avslutat samarbetet. På toppen av detta är det inte QLC NAND, utan TLC NAND, som man bara pressat in lite mer data i, så all form av optimering man kunnat gjort för QLC, finns bara inte.

Är QLC "ondskan själv"? Nej.

Det är dock en väldigt omogen teknik, som påstår sig spara dig lite pengar. Men du kan ofta köpa TLC SSDer för snarlikt pris än, iaf i 1TB range, som har bättre pålitlighet, mer tolerans, markant bättre prestanda och också har "en SLC cache". Flesta har tom satans bra Direct-to-TLC skrivprestanda, när väl SLC cachen tar slut.

QLC kommer vara vettigt, när den mognat lite, och vi börjar titta på 4TB+ SSDer... men som det är nu, ta en beprövad TLC disk istället är min rekommendation.

Permalänk
Medlem

Jag är kluven, gillar inte alls minskningen i antalet skrivningar.
Från 100 000 till 1000, priset har ju inte minskat i samma proportion.
Känns som att vi behöver en ny teknik

Permalänk
Lyxfällan 🎮
Skrivet av Paddanx:

Hållbarhet i all ära, men skrivning är inte grundläggande problemet.
Har inte 840 problemen lärt en något?
Problemet är att diskens celler tappar integritet fortare med fler bitar per cell, pga toleranserna mellan dem är mycket mindre.

Så du har din fina 1TB 660p, med 500GB speldata på den...
Förutom att din datas accesstid på en TLC disk är snabbare, så kommer även QLC kräva mer ECC kontroll för att kunna läsa denna data efter några månader. Detta gör till slut att kontrollern måste skriva om samma data igen, vilket sliter åter på disken.

Så förutom dina uppskattade sekventiella "icke realistiska" DWPD som nämns (pga de inte faktoriserar in filsystem mm) kommer även den slitas mer desto mer du har liggande på den. Dina 500GB måste mao roteras runt, även som statisk data, för att inte bli degraderad.

När TLC kom, trodde tillverkare och folk att det var bara att hoppa på, det är billigt, och man insåg snabbt att man missat detta problem. Faktum är att även SLC och MLC lider av exakt samma problem, men SLC klarar 5år oftast, MLC iaf 1-2 utan problem. TLC kan variera beroende på NAND, men 3-6 månader är inte ovanligt. Notera att detta inte innebär att TLC (eller QLC) blir oläsbart, utan bara att prestandan blir rent... skit, tills kontrollern hunnit hantera och skriva om det. Alla SSDer ska klara 1 år, enligt Jedec, utan läsfel, och enda jag vet som misslyckats är en 840 som fått ett ECC fel. Men... vi pratar 1-10MB/s, där ECC jobbar fullt ut.

Sen har vi ECC nivåerna som måste ökas markant på QLC för att hantera dessa fel. Dessa tar upp dyrbart lagringsutrymme, så vinsten över TLC storlek är faktiskt förvånansvärt minimal på chipnivå. Lägg till kraftigare kontroller för att kunna räkna ECC koderna i hårdvara, som också kostar mer om de ska vara bra. Därför är prisskillnaden så liten.

Sen att 660p bygger på en väldigt udda NAND litografi, 16nm 3D Floating-Gate, som är på gränsen i vad de vågar köra. Intel har redan tagit alla knep de kan för att maximera detta NAND, och Micron har redan avslutat samarbetet. På toppen av detta är det inte QLC NAND, utan TLC NAND, som man bara pressat in lite mer data i, så all form av optimering man kunnat gjort för QLC, finns bara inte.

Är QLC "ondskan själv"? Nej.

Det är dock en väldigt omogen teknik, som påstår sig spara dig lite pengar. Men du kan ofta köpa TLC SSDer för snarlikt pris än, iaf i 1TB range, som har bättre pålitlighet, mer tolerans, markant bättre prestanda och också har "en SLC cache". Flesta har tom satans bra Direct-to-TLC skrivprestanda, när väl SLC cachen tar slut.

QLC kommer vara vettigt, när den mognat lite, och vi börjar titta på 4TB+ SSDer... men som det är nu, ta en beprövad TLC disk istället är min rekommendation.

Det är nog till syvende och sist en budgetfråga. Den som bara prioriterar en snabb och stor SSD lär välja en Samsung 970 EVO eller något liknande, men den som vill ha en stor SSD och inte vara begränsad av SATA-gränssnittet är Intel 660p ändå ett vettigt alternativ att beakta. En Intel 660p på 1 TB kostar ändå nästan hälften så mycket som motsvarande Samsung 970 EVO, och för den som har begränsad budget är det ändå väsentlig skillnad.

Hållbarhetsfrågan är lite för tidigt att uttala sig om. TLC kritiserades också för sin hållbarhet när det introducerades, och de allra flesta konsumenter har inga problem där. Jag hade exempelvis kunnat tänka mig att använda en 660p som stor sekundär spel-disk där jag använder en Samsung 850 EVO på 500 GB idag och en Samsung 960 EVO 500 GB som primär disk.

Skickades från m.sweclockers.com

Visa signatur

"We're with the press, hired geeks!"
Raoul Duke, Fear n' Loathing in Las Vegas

Permalänk
Medlem

Kommer inte köpa qlc iallfall inte än å lär nog inte behöva det ändå på väldigt länge. Inet sålde ju nyligen eller kanske fortfarande gör 4 tb samsung ssd för 4000kr.

Visa signatur

Fractal r4 5volt. Amd 965 3.4 ghz Noctua DH 14 Asus M4N68T LE
Ssd diskar Samsung 850pro/intel 730 /320 Crucial m4 /8 tb mx500
Nätagg Corsair vx 450 = Seasonic m12d

Permalänk
Medlem

Köpte både en 512Gb och en 2TB förra veckan.

Behövde mera SSD lagring för spel/system.
Har en Crucial MX300 525Gb sedan tidigare med OS men spel började ta för mycket plats på sistone och tänkte jag tar det som är "billigast" passade sig med Intel 660p i slutändan. Priset var det som drog. Ville egentligen ha Crucial P1 (praktiskt samma sak) men priset var inte lika bra på den.

Kommer nog bara ha spelinstallationer på 2Tb versionen. 512Gb lade jag till en dator jag byggde till en annan jag gav bort. Lagring kör jag på sedvanlig hdd än så länge.

660p är riktigt prisvärt och bättre än alla SATA ssd diskar av vad jag såg till ett bättre pris.

Fick dessa scores:

-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 6.0.2 Shizuku Edition x64 (C) 2007-2018 hiyohiyo
Crystal Dew World : https://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 bytes/s [SATA/600 = 600,000,000 bytes/s]
* KB = 1000 bytes, KiB = 1024 bytes

Sequential Read (Q= 32,T= 1) : 1831.364 MB/s
Sequential Write (Q= 32,T= 1) : 1954.440 MB/s
Random Read 4KiB (Q= 8,T= 8) : 957.886 MB/s [ 233858.9 IOPS]
Random Write 4KiB (Q= 8,T= 8) : 959.895 MB/s [ 234349.4 IOPS]
Random Read 4KiB (Q= 32,T= 1) : 394.791 MB/s [ 96384.5 IOPS]
Random Write 4KiB (Q= 32,T= 1) : 217.553 MB/s [ 53113.5 IOPS]
Random Read 4KiB (Q= 1,T= 1) : 58.182 MB/s [ 14204.6 IOPS]
Random Write 4KiB (Q= 1,T= 1) : 128.946 MB/s [ 31481.0 IOPS]

Test : 1024 MiB [D: 9.8% (187.6/1907.7 GiB)] (x5) [Interval="5 sec"]
Date : 2019/06/20 20:11:07
OS : Windows 10 [10.0 Build 17763] (x64)

Dold text
Permalänk
Medlem

Vad tror nu om att köra C: på en Samsung 970 Plus, men att istället för att komplettera med en biffig mekanisk hårddisk som D: ta en Intel 660p 2TB för icke-kritiska applikationer och data?

Skickades från m.sweclockers.com

Visa signatur

AMD Ryzen 7800x3d | Asus Strix X670E-F | G.Skill DDR5 2x32GB @6000MT/s CL30 | RTX 4090 TUF | Sound Blaster AE-7 | WD SN850x 4TB | Corsair HX1500i | NZXT H7 Flow | Logitech G915 TKL | G502 X Lightspeed | LG 42" C2 OLED | Logitech Z-5500 | Epos H6Pro | Windows 11 Pro

Permalänk
Lyxfällan 🎮
Skrivet av General Nord:

Vad tror nu om att köra C: på en Samsung 970 Plus, men att istället för att komplettera med en biffig mekanisk hårddisk som D: ta en Intel 660p 2TB för icke-kritiska applikationer och data?

Skickades från m.sweclockers.com

Frågan var nog inte ställd till mig, men den där beskrivningen passar in så väl på min plan att jag svarar ändå 🙂 Min nuvarande primära disk är en 960 EVO på 500 GB, och det kommer bli lite för trångt i långa loppet. Och min sekundära spel-SSD på 500 GB börjar redan nu få ont om utrymme. Eftersom min Z390-baserade dator är ganska ny kommer jag inte uppgradera till ett moderkort med stöd för PCI Express 4.0 på ett bra tag, och då kommer jag nog uppgradera till en Samsung 970 Plus/EVO på 1 TB längre fram. Nu har tyvärr moderkortet bara en M.2-plats, annars hade jag nog kört på en Intel 660p på 2 TB som sekundär spel-SSD. Får nog bli en större SATA-baserad SSD där längre fram.

Visa signatur

"We're with the press, hired geeks!"
Raoul Duke, Fear n' Loathing in Las Vegas

Permalänk
Medlem

Själv kör jag en 660p 1 TB som c disk och är nöjd, men det var jag även innan när jag hade en Sata Ssd.

Skrivet av loevet:

Frågan var nog inte ställd till mig, men den där beskrivningen passar in så väl på min plan att jag svarar ändå 🙂 Min nuvarande primära disk är en 960 EVO på 500 GB, och det kommer bli lite för trångt i långa loppet. Och min sekundära spel-SSD på 500 GB börjar redan nu få ont om utrymme. Eftersom min Z390-baserade dator är ganska ny kommer jag inte uppgradera till ett moderkort med stöd för PCI Express 4.0 på ett bra tag, och då kommer jag nog uppgradera till en Samsung 970 Plus/EVO på 1 TB längre fram. Nu har tyvärr moderkortet bara en M.2-plats, annars hade jag nog kört på en Intel 660p på 2 TB som sekundär spel-SSD. Får nog bli en större SATA-baserad SSD där längre fram.

Du kan ju skaffa en pcie disk eller ett pcie instickskort med stöd för m.2.

Skickades från m.sweclockers.com

Visa signatur

Ryzen 5 7600
Rx 6650xt
32Gb

Permalänk
Lyxfällan 🎮
Skrivet av jOnÄTÄn:

Själv kör jag en 660p 1 TB som c disk och är nöjd, men det var jag även innan när jag hade en Sata Ssd.Du kan ju skaffa en pcie disk eller ett pcie instickskort med stöd för m.2.

Skickades från m.sweclockers.com

Ja det har du ju en poäng i. Får ser vad det landar i när det blir dags att uppgradera, kan också bli så att jag bara uppgraderar till en större sekundär SATA-SSD och väntar med en rejäl renodlad PCIE 4.0-baserad lagringslösning i nästa systembygge (eller om det har hunnit bli läge för PCIE 5.0 när jag ska uppgradera härnäst).

Visa signatur

"We're with the press, hired geeks!"
Raoul Duke, Fear n' Loathing in Las Vegas

Permalänk
Hedersmedlem

Intressant artikel!

Jag har dock en fråga angående "SLC-delen". Stämmer det att den alltså består av samma fysiska kretsar som QLC-delen, bara att den används annorlunda (översättningen från spänning -> bitmönster ändras)? Isåfall, hur påverkar det hållbarheten?
Blir det att SLC-delen tål omkring 100k P/E-cykler, eller är även den nere på ~1k eller mindre? Om den tål mer än QLC-delen, hur fungerar det rent fysiskt?

Visa signatur

Asus ROG STRIX B550-F / Ryzen 5800X3D / 48 GB 3200 MHz CL14 / Asus TUF 3080 OC / WD SN850 1 TB, Kingston NV1 2 TB + NAS / Corsair RM650x V3 / Acer XB271HU (1440p165) / LG C1 55"
Mobil: Moto G200

Permalänk
Kontot avslutas
Skrivet av Thomas:

Stämmer det att den alltså består av samma fysiska kretsar som QLC-delen, bara att den används annorlunda

Svar: ja. Då SLC cache minskar i storlek allteftersom disken börjar bli full, så är det så, ja. Cache byts över till QLC för att rymma mera data.

Citat:

Isåfall, hur påverkar det hållbarheten?

Den förbättras! Avsevärt! Eftersom QLC inte tål så många skrivningar, och skriver långsamt, och QLC datalagring nog oxo leder till (på logisk nivå) rätt stora flash pages/blocks kan jag tänka (vilket kan påverka hur mycket "spill" det blir när man skriver om data på disken*) så är det preferabelt med en yta SLC som kan absorbera skrivningar, särskilt skrivningar där en och samma fil skrivs till eller om igen och igen.

*Flash läses och skrivs ju som bekant rent fysiskt i kretsarna i pages, som i dagens flashminnen är ganska stora, men innan man kan skriva om en cell måste den rensas, och rensning sker på blocknivå som innehåller många pages (kan vara flera MB data tydligen). Så när ett block som innehåller annan data rensas måste denna data skrivas om någon annanstans, vilket leder till "extraspill"; du skriver dels den skrivning du skulle skriva, och sedan skriver du också om all den andra datan som låg i blocket du var tvungen att rensa vilket blir "onödigt" slitage på flash. Så om man skriver QLC-data i cellerna blir det många MB med data som berörs, vilket ökar strömförbrukning osv. Med SLC så blir datamängderna mindre, slitaget på flash mycket mindre, plus att alla skrivningar och rensningar ju går mycket snabbare...

Citat:

Blir det att SLC-delen tål omkring 100k P/E-cykler, eller är även den nere på ~1k eller mindre?

Exakt hur mycket detta flash tål i SLC-läge är säkert en industrihemlighet, men avsevärt mycket mer än vid QLC-skrivning iallafall. Flera magnituder mer kan man väl lätt räkna med.

Citat:

Om den tål mer än QLC-delen, hur fungerar det rent fysiskt?

Som artikeln gick in på, SLC jobbar ju bara med två signalnivåer, "låg" och "hög". Så allt som inte är "låg" kan kontrollern i princip tolka som "hög", så man behöver inte proppa in lika mycket laddning i en cell för att få en tydlig signal vid läsning. Detta sliter mindre på flashminnet.

Jag är väl inte jättexperten Arne på flash, men i stora drag, typ. Ursäkta om det blev fel någonstans, man gör så gott man kan!

Visa signatur

Es ist verboten Pajas zu spielen!
Min dator Uggla

Permalänk
Hedersmedlem

@LennyV Tackar för svaret!
Jag kollade vidare lite på varför endurance ökar i SLC-läget. Varför det blir mer läsfel som behöver korrigeras i QLC känns ju väldigt logiskt, men jag hajade inte riktigt hur en cell tar mer skada av att skriva flera bits.

Jag hittade på An overview of pseudo-SLC NAND och hittade vad som tycks vara svaret i sektion 2.2. I korthet kan man välja att bara programmera en bit, eller att programmera flera: när man gör flera så måste den skriva flera pass för att skriva den andra biten, vilket orsakar mer skada.
Det visade sig dock inte stämma, för de nämner strax därefter:

Citat:

The advantage of Fast Page Mode is that this can be done with any MLC NAND flash, it does not
require any special commands. It provides a simple way of achieving performance boost by trading
off device capacity. The downside is that there is only a slight improvement in device endurance as compared to a true SLC NAND flash. This is because the threshold voltage of the intermediate
programmed state is not as high as that of SLC NAND. Also because of this, the error rates and data
retention of Fast Page Mode NAND is not much better than that of standard MLC NAND.

Nästa sektion tar upp pSLC mode där man vad jag förstår använder en högre spänning per cell.

Citat:

This shifting of the programmed threshold voltage to a higher value has many advantages. It
increased the sensing margin between the programmed state vs the erased state, thus resulting in
higher endurance, lower error rates and longer data retention. All these are a result of the larger noise margin due to the higher programmed threshold.

Tyvärr så svarade inte det exakt på min fråga ändå.
Att det ger lägre error rates och längre "hållbarhet" är återigen logiskt, men varför tar transistorn mindre fysisk skada av att ha högre threshold?

I slutändan så hittade jag svaret i Anandtechs artikel om TLC (länk till sida 2).
Om jag tolkar det rätt så är problemet inte exakt att QLC-skrivning orsakar mer skada, utan att på grund av att det krävs mer precision i läsningen för att skilja på de 16 olika nivåerna, istället för 2 i SLC, så måste en transistor vara i bättre skick för att fungera till QLC.

En transistor som är för nött för QLC bör isåfall fortfarande kunna användas i SLC-läge, eftersom precisionen som krävs där inte är lika stor. Om det stämmer så antar jag att det inte är något som görs i praktiken, men det svarar äntligen på min fråga. Har suttit och läst ang. detta nästan en timme nu.

Visa signatur

Asus ROG STRIX B550-F / Ryzen 5800X3D / 48 GB 3200 MHz CL14 / Asus TUF 3080 OC / WD SN850 1 TB, Kingston NV1 2 TB + NAS / Corsair RM650x V3 / Acer XB271HU (1440p165) / LG C1 55"
Mobil: Moto G200

Permalänk

Samsungs 860, säljs den ens längre? Att göra SLC chach av QLC är ju inget revolutionerande. Många NVME-diskar fuskar på det här sättet idag. Gör xpoint tillgängligt för alla istället för att släppa skitstorlekar på 256GB till hutlösa priser.

Visa signatur

i7 6700k @4,1 base - 4,4 Turbo | XFX 590X Fatboy | Gigabyte Z270 D3 | 2x16 GB Corsair Vengence 3200MHz Cl 16| Intel 750 400GB |EVO 970 1 TB Steamdrive| 64TB thin provision

Permalänk
Inaktiv

100tb skrivnigar för 500gb disken? Altså 200 skrivningar??

Snacka om konsumtionsvara. En aktiv brukare t.ex någon som gör mycket video lär ju få byta mer än 1 gång om året.

Vilken skit!

Så det är väl därför de fortfarande släpper datorer med så otroligt lite som 4gb ram. Agerar ssd'n som mellanlagring i tillägg lär den bli slutkörd på nolltid.

Skickades från m.sweclockers.com

Permalänk
Medlem

Är inte beskrivningen av trim fel?

Skickades från m.sweclockers.com

Visa signatur

CPU: 5900x. Mem:64GB@3200 16-17-17-34-1T. (ImDIsk)
GPU: 1080 Ti@ca 6-7%OC. Sound: SB-Z -> toslink (DTS)-> old JVC. MB Realtek to Z-2300 for VOIP.

Permalänk
Snusfri

Jag vill byta ut mina mekaniska diskar i min WS/Gamin-rigg (2x3TB, 1x4TB, 1x5TB) men 15TB SSD blir lite väl dyrt..

Har idag en 500GB 850 EVO som Sysdisk, en 1TB 850 EVO som annat samt ovan nämnda mekaniska diskar samt en NAS på 32TB.

Så är sugen på att köpa en 1TB 970 Evo Plus och ha som Sysdisk och en 660p 2TB som ytterligare lagring av lokala filer.

Visa signatur

WS: i9 13900K - 128GB RAM - 6.5TB SSD - RTX 3090 24GB - LG C2 42" - W11 Pro
LAPTOP 1: Lenovo Gaming 3 - 8GB RAM - 512GB SSD - GTX 1650
LAPTOP 2: Acer Swift 3 - 8GB RAM - 512GB SSD
SERVER: i5 10400F - 64GB RAM - 44TB HDD
NALLE: Pixel 7 Pro

Permalänk
Inaktiv
Skrivet av anon56869:

100tb skrivnigar för 500gb disken? Altså 200 skrivningar??

Snacka om konsumtionsvara. En aktiv brukare t.ex någon som gör mycket video lär ju få byta mer än 1 gång om året.

Vilken skit!

Så det är väl därför de fortfarande släpper datorer med så otroligt lite som 4gb ram. Agerar ssd'n som mellanlagring i tillägg lär den bli slutkörd på nolltid.

Skickades från m.sweclockers.com

Man ser även här så slö den blir med data på, slöare än en mekanisk disk.

Permalänk
Geeks
Jobbar med data

Personligen har jag inga problem med det "låga" värdet på hur mycket den orkar att skriva. Jag har idag en Samsung 850 EVO på 250GB som systemdisk. Inköpt vid 2015-10-24 och har vi skrivande stund 10.8 TB.

Vilket skulle ge mig ~30 års livslängd. Jag har personligen bytt hårddisk vid det laget.

Permalänk
Medlem

Man kan ju bara inte låta bli att älska alla sifferjägare som köper något för dubbla priset sen säger att 660p är värdelöst. En Ferrari är ju bättre än en Volvo med så Volvo är alltså värdelöst, bra logik.

Att köpa 660p ger dig 2-3st 1TB för 1st Typ Samsung 970 eller liknande M.2 SSD.
Jag köpte min 1TB för 849kr

Så att jämföra med något som är två(ofta tre) gånger så dyrt är rent ologiskt. Enda direkta nackdelen är om du använder en torrentklient eller liknande så du har konstanta skrivningar vilket kan äta igenom SSD snabbt.

Visa signatur

CPU: 5600x
GPU: 3080
RAM: 32GB

Sluta gömma din identitet, skaffa en till istället

Permalänk
Medlem

*raderat*

Permalänk
Medlem
Skrivet av loevet:

Det är nog till syvende och sist en budgetfråga. Den som bara prioriterar en snabb och stor SSD lär välja en Samsung 970 EVO eller något liknande, men den som vill ha en stor SSD och inte vara begränsad av SATA-gränssnittet är Intel 660p ändå ett vettigt alternativ att beakta. En Intel 660p på 1 TB kostar ändå nästan hälften så mycket som motsvarande Samsung 970 EVO, och för den som har begränsad budget är det ändå väsentlig skillnad.

Det finns massor med konkurrenter på Toshibas NAND eller samma Intel NAND, men i TLC läge, som alla är bättre alternativ.
Vi pratar 1200kr för en 1TB 660p, vs 1300kr för bra TLC NAND som har bättre prestanda utanför SLC cache, som alla har en SLC cache också och som är bättre alternativ.

En regel man lär sig som datorbyggare rätt snabbt är att billigaste produkten sällan är den bästa, eller ens prisvärd för vad du får.

Skrivet av loevet:

Hållbarhetsfrågan är lite för tidigt att uttala sig om. TLC kritiserades också för sin hållbarhet när det introducerades, och de allra flesta konsumenter har inga problem där. Jag hade exempelvis kunnat tänka mig att använda en 660p som stor sekundär spel-disk där jag använder en Samsung 850 EVO på 500 GB idag och en Samsung 960 EVO 500 GB som primär disk.

Skickades från m.sweclockers.com

Så varför vill du då rekommendera folk att hoppa på det innan det är testat?
Som jag sa, TLC hade stora problem, både med cell-urladdning och med på tok för dålig ECC i tidig utveckling. Idag är det en mogen teknik, och man gjorde rätt att undvika den tills den mognat.

Jag har även dessutom test-resultat på just cell-urladdning på både 545 och på massor med andra SSDer, med olika tillverkare av NAND, och även moderna TLC diskar läcker idag. Det som räddar dem är en kontroller som hanterar det och skriver om cellerna.

Problemet med QLC är... du har vs TLC lägre antal skrivningar som faktiskt är testat i verkligheten. Du har en lavin ökande urladdning av celler när disken närmar sig sin maximala livslängd i skrivningar, vilket i sig gör att kontrollern måste skriva om mer och mer ofta. Så bara att ha data liggande på din SSD medför "slitage" på dessa diskar. Dvs har du 90% full spel SSD, måste du med jämna mellanrum skriva om 0.9DW... detta utanför dina egna skrivningar.

Problemet är som sagt, TLC behöver detta hela vägen ner till var 3:e månad. Och om du då tänker dig QLC ska trycka in 4 bitar data på samma plats som TLC inte ens kunde hålla reda på 2 bitar korrekt efter 3 månader. Resultatet är en faktorskillnad, ofta 5-10x snabbare, degradering. Om vi tänker optimistiskt 6x här, så är det i runda slängar 2 gånger per månad, din disk måste skriva om all data.

Så din speldisk, där data bara ligger, kommer mao antingen få läs-prestanda som är usel rätt snabbt, eller måste skrivas om i bakgrunden av kontrollern, så pass mycket, att dina 0,1 DWPD är redan tagna i 15-20 dagar av varje månad, med att hantera statisk data.

Sen har vi 1000 P/E vs 3000 P/E. Om du sett hur illa nästan allt NAND blir när det når 3000 P/E med retention tider innan ECC behov finns på minuter!, så inser man snabbt att det är extremt optimistiska nivåer av tillverkaren satta där de garanterar "den kan läsas" men inte ett skit "hur länge" eller "hur snabbt/bra". Det ska som i JEDEC, bara gå att läsa korrekt, men det kan vara i 1MB/s (som det i nästan samtliga TLC diskar jag har tester på, är på iaf en del celler, ofta många celler)

Resultatet är de 100 P/E som du ursprungligen har i QLC nivåer, är faktiskt de du kan bruka, effektivt. Troligen kan du kanske krypa upp till några 100 tom, men inte mycket mer än det, innan cell-urladdning blir ett enormt accelererande problem din kontroller måste hantera. Och när du når en punkt där, skenar urladdning och du springer mot 1000 P/E enormt snabbare än tidigare.

Mao, idag är hållbarhet inte "max antal skrivcykler", utan hur långt du kan använda disken innan du får denna skenande effekt av instabila celler. Och med tanke på att som sagt Intel är fortfarande på TLC Floating Gate, en teknik ALLA andra överger (Alla= Micron själva tom, samt Samsung, Toshiba/WD, Sk Hynix) så har du ett uselt NAND att börja med.

Floating gate är enormt stabil när det är friskt, men när det slits, tappar isoleringen snabbt förmågan att hålla helt tätt. För varje skrivning slits detta och blir värre och värre. Även en sliten FG cell kan skrivas till, men cellen kan ladda ur enormt fort, vilket då sätter kravet på mer ECC. Detta var ju vad som hände med tidigt TLC teknik, och alla tillverkare påverkades. Och just QLC ECC kravet gör att de 33% mer "data" vs TLC, snabbt går ner mot 20-25% och du måste som sagt har en dyrare kontroller med 4k LDPC eller mer för att hantera det.

Tom Intels 535 (MLC) lider av problemet, men har en kontroller som inte kan hantera det. Och detta är 16nm MLC FG 2D NAND... samma NAND som intel byggde deras FG 3D NANDs grund efter. De kallade den beprövad... resten av världen kallade den föråldrad. Låt inte Intels PR snack lura dig nu, för om tom Micron insett problemet som trots allt samarbetar med dem, är det ett problem att räkna med.

Charge Trap har sina problem de med, men skenar inte i urladdning, utan istället får kontrollerad skada i sin isolering, vilket gör att du kan hantera felen mycket enklare, tom med algoritmer vid skrivning, när cellen blir äldre. Och olika design lösningar, nya isoleringsmaterial och lägre spänning kan enkelt förbättra dessa celler där floating gate aldrig fixas. Att du i designen också har 3Xnm celler, även idag, gör att marginalerna i varje cell är bättre.

Så jag står vid mitt råd... låt andra beta testat det.
Ta en pålitlig TLC disk i samma prisklass, och låt QLC mogna innan vi hoppar på det.

Permalänk
Medlem
Skrivet av Thomas:

Jag hittade på An overview of pseudo-SLC NAND och hittade vad som tycks vara svaret i sektion 2.2. I korthet kan man välja att bara programmera en bit, eller att programmera flera: när man gör flera så måste den skriva flera pass för att skriva den andra biten, vilket orsakar mer skada.
Det visade sig dock inte stämma, för de nämner strax därefter:

Nästa sektion tar upp pSLC mode där man vad jag förstår använder en högre spänning per cell.

Tyvärr så svarade inte det exakt på min fråga ändå.
Att det ger lägre error rates och längre "hållbarhet" är återigen logiskt, men varför tar transistorn mindre fysisk skada av att ha högre threshold?

I slutändan så hittade jag svaret i Anandtechs artikel om TLC (länk till sida 2).
Om jag tolkar det rätt så är problemet inte exakt att QLC-skrivning orsakar mer skada, utan att på grund av att det krävs mer precision i läsningen för att skilja på de 16 olika nivåerna, istället för 2 i SLC, så måste en transistor vara i bättre skick för att fungera till QLC.

Anledningen varför du kan få fler skrivingar i SLC läge är ju för du kan programmera med lägre spänning. Detta är något man börjat göra mer och mer, där istället för tex TLC 000 -> 111 skriver detta som 0 -> 1 i SLC läge, kanske du skriver 000 vs 010. Den lägre spänningen ger ju samma "skillnad" i SLC läge, men sliter mindre. Och det går att köra TLC NAND i MLC läge också, på liknande principer, som ger dig mer skrivtålighet.

Faran är när man gör som med tidigt TLC (och nu även med QLC på TLC), tar ett MLC NAND och försöker skriva TLC data. Cellen är egentligen inte optimerad för det. Och både nivåer och toleranser är sällan optimala för att hantera dessa extra steg. Och eftersom du på 16nm nivå (i Intels fall) är redan nere på <100 elektroner per cell, pratar vi en fel tolerans på antal elektroner du kan lätt räkna på fingrarna, för varje steg. Så du måste använda verkligen hela rangen på cellen för att göra det.

Och notera, transistorn tar inte skada, den fungerar troligen i 100k skrivningar utan problem. Skadan sker i isoleringen. Desto högre spänning du behöver för att pressa in elektroner, desto mer slits. Och med TLC och QLC måste du även skriva i flera omgångar. Så du skriver inte bara en gång, utan 3-4 gånger (TLC) för att får exakt rätt precision. Detta bidrar ju kraftigt till varför du får så kraftigt mycket sämre antal P/E från MLC->TLC->QLC. För du fysiskt måste skriva fler gånger för att få in precisionen.

Skrivet av Thomas:

En transistor som är för nött för QLC bör isåfall fortfarande kunna användas i SLC-läge, eftersom precisionen som krävs där inte är lika stor. Om det stämmer så antar jag att det inte är något som görs i praktiken, men det svarar äntligen på min fråga. Har suttit och läst ang. detta nästan en timme nu.

Då det som sagt är inte transistorn, utan isoleringen... tyvärr inte. Eller iaf inte på floating gate som Intel kör.

Problemet med just floating gate är att det är en "allt eller inget" sätt att lagra elektronerna. Dvs när väl minsta lilla läcka/skada skett i isoleringen, kommer alla elektroner läcka ut genom den. Det som påverkar är tiden det tar att göra. Så i SLC läge kan du säkert spara data längre tid innan den blir oläsbar, men den kommer bli oläsbar om cellen är slutkörd oavsett.

Charge Trap är lite mer komplex här, då varje elektron ligger i själva isoleringen. Så när du får skador, kommer de elektroner som är precis kontakt med skadan att tappas, men de andra blir kvar i sina hål. Så även om den då tappar översta "laddnings läget" på slitna celler, tex TLC läge: 101-110-111 tex, så kommer alla de under 000-001-010-011-100 att kunna lagras korrekt. Och här kan ju SLC skrivning leva vidare utan problem, tills skadorna är så illa att cellen inte kan ta någon laddning alls mer eller mindre.

Du kan se floating gate som en hink med vätska. Ett litet hål... och spelar ingen roll hur mycket eller lite du har i den, allt läcker ut.
Och charge trap tror jag de bäst beskrevs som en ost med massa hål i, där du kan lägga elektronerna. Först när en spricka sker vid just ett hål, kommer ju det hålet att påverkas.

Permalänk
Trollfabrik 🫶🏻
Skrivet av Paddanx:

Det finns massor med konkurrenter på Toshibas NAND eller samma Intel NAND, men i TLC läge, som alla är bättre alternativ.
Vi pratar 1200kr för en 1TB 660p, vs 1300kr för bra TLC NAND som har bättre prestanda utanför SLC cache, som alla har en SLC cache också och som är bättre alternativ.

En regel man lär sig som datorbyggare rätt snabbt är att billigaste produkten sällan är den bästa, eller ens prisvärd för vad du får.

Så varför vill du då rekommendera folk att hoppa på det innan det är testat?
Som jag sa, TLC hade stora problem, både med cell-urladdning och med på tok för dålig ECC i tidig utveckling. Idag är det en mogen teknik, och man gjorde rätt att undvika den tills den mognat.

Jag har även dessutom test-resultat på just cell-urladdning på både 545 och på massor med andra SSDer, med olika tillverkare av NAND, och även moderna TLC diskar läcker idag. Det som räddar dem är en kontroller som hanterar det och skriver om cellerna.

Problemet med QLC är... du har vs TLC lägre antal skrivningar som faktiskt är testat i verkligheten. Du har en lavin ökande urladdning av celler när disken närmar sig sin maximala livslängd i skrivningar, vilket i sig gör att kontrollern måste skriva om mer och mer ofta. Så bara att ha data liggande på din SSD medför "slitage" på dessa diskar. Dvs har du 90% full spel SSD, måste du med jämna mellanrum skriva om 0.9DW... detta utanför dina egna skrivningar.

Problemet är som sagt, TLC behöver detta hela vägen ner till var 3:e månad. Och om du då tänker dig QLC ska trycka in 4 bitar data på samma plats som TLC inte ens kunde hålla reda på 2 bitar korrekt efter 3 månader. Resultatet är en faktorskillnad, ofta 5-10x snabbare, degradering. Om vi tänker optimistiskt 6x här, så är det i runda slängar 2 gånger per månad, din disk måste skriva om all data.

Så din speldisk, där data bara ligger, kommer mao antingen få läs-prestanda som är usel rätt snabbt, eller måste skrivas om i bakgrunden av kontrollern, så pass mycket, att dina 0,1 DWPD är redan tagna i 15-20 dagar av varje månad, med att hantera statisk data.

Sen har vi 1000 P/E vs 3000 P/E. Om du sett hur illa nästan allt NAND blir när det når 3000 P/E med retention tider innan ECC behov finns på minuter!, så inser man snabbt att det är extremt optimistiska nivåer av tillverkaren satta där de garanterar "den kan läsas" men inte ett skit "hur länge" eller "hur snabbt/bra". Det ska som i JEDEC, bara gå att läsa korrekt, men det kan vara i 1MB/s (som det i nästan samtliga TLC diskar jag har tester på, är på iaf en del celler, ofta många celler)

Resultatet är de 100 P/E som du ursprungligen har i QLC nivåer, är faktiskt de du kan bruka, effektivt. Troligen kan du kanske krypa upp till några 100 tom, men inte mycket mer än det, innan cell-urladdning blir ett enormt accelererande problem din kontroller måste hantera. Och när du når en punkt där, skenar urladdning och du springer mot 1000 P/E enormt snabbare än tidigare.

Mao, idag är hållbarhet inte "max antal skrivcykler", utan hur långt du kan använda disken innan du får denna skenande effekt av instabila celler. Och med tanke på att som sagt Intel är fortfarande på TLC Floating Gate, en teknik ALLA andra överger (Alla= Micron själva tom, samt Samsung, Toshiba/WD, Sk Hynix) så har du ett uselt NAND att börja med.

Floating gate är enormt stabil när det är friskt, men när det slits, tappar isoleringen snabbt förmågan att hålla helt tätt. För varje skrivning slits detta och blir värre och värre. Även en sliten FG cell kan skrivas till, men cellen kan ladda ur enormt fort, vilket då sätter kravet på mer ECC. Detta var ju vad som hände med tidigt TLC teknik, och alla tillverkare påverkades. Och just QLC ECC kravet gör att de 33% mer "data" vs TLC, snabbt går ner mot 20-25% och du måste som sagt har en dyrare kontroller med 4k LDPC eller mer för att hantera det.

Tom Intels 535 (MLC) lider av problemet, men har en kontroller som inte kan hantera det. Och detta är 16nm MLC FG 2D NAND... samma NAND som intel byggde deras FG 3D NANDs grund efter. De kallade den beprövad... resten av världen kallade den föråldrad. Låt inte Intels PR snack lura dig nu, för om tom Micron insett problemet som trots allt samarbetar med dem, är det ett problem att räkna med.

Charge Trap har sina problem de med, men skenar inte i urladdning, utan istället får kontrollerad skada i sin isolering, vilket gör att du kan hantera felen mycket enklare, tom med algoritmer vid skrivning, när cellen blir äldre. Och olika design lösningar, nya isoleringsmaterial och lägre spänning kan enkelt förbättra dessa celler där floating gate aldrig fixas. Att du i designen också har 3Xnm celler, även idag, gör att marginalerna i varje cell är bättre.

Så jag står vid mitt råd... låt andra beta testat det.
Ta en pålitlig TLC disk i samma prisklass, och låt QLC mogna innan vi hoppar på det.

Ja, du har helt rätt i att TLC-enheter i dagsläget har liknande priser som de få QLC-modeller som finns. I samma prisklass är givetvis en TLC-baserad SSD det bättre valet. Varken jag i egenskap av chefredaktör och innehållsansvarig, redaktionen i helhet eller Andreas rekommenderar någonting utan artikeln är en teknikgenomgång om QLC som teknik (och i det här specifika fallet hur Intel motverkar nackdelarna genom ett SLC-cache).

Visa signatur

Kontaktas enklast via PM. Önskas svar i forumet citera mina inlägg eller pinga @Jacob. Finns även på Twitter.

"Science and technology have progressed to the point where what we build is only constrained by the limits of our own imaginations." – Justin R. Rattner

Permalänk
Medlem
Skrivet av ThomasLidstrom:

Jag är kluven, gillar inte alls minskningen i antalet skrivningar.
Från 100 000 till 1000, priset har ju inte minskat i samma proportion.
Känns som att vi behöver en ny teknik

Storleken och prestandan har dock ökat markant.

Min första SSD var en Mtron 32GB, SLC disk. Om jag minns rätt 40-50nm celler. Har 8-10k läs I/O på 4k-1, vilket är vad normala SATA SSDer har idag. Dens skrivprestanda är dock inte i denna klass, och en vettig USB sticka klår den där. Diskens sekventiella prestanda är också ynka 100MB/s vilket idag är rätt klent. Och priset år 2008 var ca 2300kr för denna disk. Den fungerar dock än...

Den hade massor med P/E, bra I/O för sin tid, och 10 års garanterad retention tid. (Testade själv 7 år... och det lästes utan problem).

Men som du kanske förstår, 32GB är... inte mycket nytta. Och det är pga man ville ha mer prestanda, bättre pris och större diskar som gjorde att man valde att offra mycket av denna tolerans som egentligen inte behövs.

Låt mig förklara.
Säg 30GB x 50000 P/E = 1500 TB med data.
Om vi tar en 1TB SSD idag, för att kunna skriva samma mängd, 1500TB/1 = 1500 P/E = TLC nivå

Så en vettig SSD disk på 1TB kan idag faktiskt skriva lika mycket data som denna 11 år gamla SLC SSD, men den gör det snabbare, billigare. Tom Samsungs 970 EVO här är ju billigare om vi tittar på bara P/E och vs 2300kr.

Det som är problemet är ju alla andra kompromisser man gjort, vilket jag kritiserat här ovan, och dessa problem är helt klart något man måste ta med i beräkningen. För ingen TLC disk kan ha data liggande i 7 år och läser det utan problem. Inte ens MLC diskar, utan modern kontroller iaf, kommer kunna göra detta.

Och både Intel och Samsung jobbar på en ny teknik redan, och du har säkert sett dem. Intels Optane och Samsungs Z-NAND. Båda har nollat klockan i både livslängd, prestanda och pris... men behöver du det?

Permalänk
Medlem
Skrivet av Jacob:

Ja, du har helt rätt i att TLC-enheter i dagsläget har liknande priser som de få QLC-modeller som finns. I samma prisklass är givetvis en TLC-baserad SSD det bättre valet. Varken jag i egenskap av chefredaktör och innehållsansvarig, redaktionen i helhet eller Andreas rekommenderar någonting utan artikeln är en teknikgenomgång om QLC som teknik (och i det här specifika fallet hur Intel motverkar nackdelarna genom ett SLC-cache).

Problemet är, SLC cachen motverkar inget som inte Sandisk gjorde med 500 P/E skräp MLC NAND i sina riktiga budget SSDer för nästan 5 år sedan. QLC har många fler problem, och Intel måste få upp direkt-to-QLC skrivprestandan om du ska fylla en 2TB SSD med data utan att fundera på att köpa en HDD istället. Det är iaf en förbättring i kontroller över 600p, så det är iaf något.

Men just low-end pris, är ofta en fallgrop för folk som köper teknik. Priset är verkligen inte allt. Och en 1TB+ SSD hade jag räknat med vilja använda fullt ut i måååånga år, så priset är eg extremt lågt även på 970 EVO, om man ser till prestandan du får över alla åren. Sen förstår jag att alla behöver inte den prestandan. Men om man inte gör det, offra inte hållbarheten för några 100kr... det är det inte värt. Det finns prisvärda M.2 diskar också med TLC om du gör dessutom.

Permalänk
Hedersmedlem

@Paddanx Hm, men artikeln jag länkade verkar ju säga att det inte är den repeterade programmeringen för MLC/TLC/QLC som orsakar extra skada, iom att en sådan cell som körs i Fast Page-läge tar ungefär lika mycket skada som när den används normalt och programmeras i flera pass?

Citat:

This programming step is fairly fast because the intermediate programmed state does not have to be very precise, the threshold voltage just need to be high enough for the sensing circuit to distinguish it from the erased state.
[...]
The downside is that there is only a slight improvement in device endurance as
compared to a true SLC NAND flash. This is because the threshold voltage of the intermediate
programmed state is not as high as that of SLC NAND. Also because of this, the error rates and data
retention of Fast Page Mode NAND is not much better than that of standard MLC NAND.

Så programmeringsspänningen är lägre, och den skriver i bara ett pass per cell istället för flera, men ändå får man inte högre endurance. Tyder inte det på att något annat orsakar själva skadan?
(Jag inser att det går emot det jag skrev igår kväll, förresten. Jag var inte säker då, och är inte säker nu.)

Jag är inte heller riktigt med på varför du skiljer på transistorn och floating gate som separata saker; en gate och dess isolering är ju en del av en transistor?
Jag tänker mig att hela substrate/drain/source/floating gate/control gate och isoleringen mellan de delarna som en del av transistorn, så när isoleringen mellan gates eller mellan floating gate + substrate tar skada så är transistorn skadad.

Visa signatur

Asus ROG STRIX B550-F / Ryzen 5800X3D / 48 GB 3200 MHz CL14 / Asus TUF 3080 OC / WD SN850 1 TB, Kingston NV1 2 TB + NAS / Corsair RM650x V3 / Acer XB271HU (1440p165) / LG C1 55"
Mobil: Moto G200

Permalänk
Trollfabrik 🫶🏻
Skrivet av Paddanx:

Problemet är, SLC cachen motverkar inget som inte Sandisk gjorde med 500 P/E skräp MLC NAND i sina riktiga budget SSDer för nästan 5 år sedan. QLC har många fler problem, och Intel måste få upp direkt-to-QLC skrivprestandan om du ska fylla en 2TB SSD med data utan att fundera på att köpa en HDD istället. Det är iaf en förbättring i kontroller över 600p, så det är iaf något.

Men just low-end pris, är ofta en fallgrop för folk som köper teknik. Priset är verkligen inte allt. Och en 1TB+ SSD hade jag räknat med vilja använda fullt ut i måååånga år, så priset är eg extremt lågt även på 970 EVO, om man ser till prestandan du får över alla åren. Sen förstår jag att alla behöver inte den prestandan. Men om man inte gör det, offra inte hållbarheten för några 100kr... det är det inte värt. Det finns prisvärda M.2 diskar också med TLC om du gör dessutom.

Prestandamässigt motverkar det, men ur avseendet hållbarhet är det nog ingen som sagt emot dig? En av anledningarna till att vi *inte* använder Intel SSD 660p i vår senaste Vinterdator är just för att vi själva kände att tekniken är för ny och oprövad ute i det vilda (precis som vi också hade reservationer mot TLC när det först begav sig).

I slutändan blir det som @loevet skrev en budgetfråga. MLC- & TLC-baserade enheter kommer alltid vara tekniskt överlägsna oavsett vad man gör med QLC, men denna är billigare. Idag finns inte den prismässiga fördelen och då är det så klart lite som talar för att köpa en QLC, men framöver är det ingen högoddsare att de enheterna kommer bli mer prisvärda alternativ sett till parametern pris/GB. Skiljer det en hundring som idag är beslutet en no-brainer personligen, när skillnaden blir större och tekniken mer beprövad ... då är svaret inte alls lika definitivt.

Visa signatur

Kontaktas enklast via PM. Önskas svar i forumet citera mina inlägg eller pinga @Jacob. Finns även på Twitter.

"Science and technology have progressed to the point where what we build is only constrained by the limits of our own imaginations." – Justin R. Rattner

Permalänk
Medlem
Skrivet av pompa_kumla:

Kommer inte köpa qlc iallfall inte än å lär nog inte behöva det ändå på väldigt länge. Inet sålde ju nyligen eller kanske fortfarande gör 4 tb samsung ssd för 4000kr.

Va? Var hittar du den, idag får du 2TB för det priset.