Kategorie: Allgemein

Was ist ein QLC SSD?

Die Abkürzung QLC bedeutet Quadruple Level Cell. Sie steht für Flash-Zellen, welche vier Bit abspeichern können. Hierbei muss der SSD-Controller 16 unterschiedliche Spannungslevel programmieren und anschließend wieder auslesen. Dies dauert allerdings länger als bei den derzeit üblichen Speichertypen TLC und MLC, die nur zwei bzw. drei Bit speichern. Die QLC-Zellen speichern bei einer gleichen Größe 33 Prozent mehr jene Bits der TLC-Zellen, deren Kapazität steigt. Wenn die Fertigungskosten gesenkt werden, sinken auch jene Preise für die Kunden.
Beim Lesen ist ein QLC SSD kaum langsamer als die TLC-SSDs, lediglich beim Schreiben gibt es Einschränkungen. Die Hersteller arbeiten derzeit an einem sogenannten SLC-Cache. Hierbei wird ein Anteil der QLC-Zellen beschaltet, dass jede Zelle nur 1 Bit speichert, das jedoch wesentlich schneller als jene, die mit 4 Bit beschaltetet sind. In dem Cache erreichen QLC-SSDs eine besonders hohe Schreibrate.
Nach dem Abschluss der Schreibanforderung durch den Rechner verschiebt die SSD auch die Daten aus dem SLC-Cache in den QLC-Teil, der langsamer ist. Die Größe eines SLC-Caches ist unterschiedlich. So nutzt Samsung bei der 860 QVO etwa ein Drittel des freien Speichers. Der Nutzer merkt bei üblichen PC-Anwendungen also nicht, dass die SSD langsamer ist als die mechanische Festplatte.

Vorteile von QLC

Die Vorteile von QLC sind vor allem die höhere Speicherdichte, womit mehr Daten auf einer identischen Chipfläche gespeichert werden oder auch umgekehrt auf einer geringeren Fläche die gleiche Menge der Daten gespeichert werden können. Dies sorgt bei den Herstellern für geringere Produktionskosten und kann sich auch positiv auf die Preise für SSD Festplatten für Käufer auswirken. Außerdem werden laut Samsung mit der Verwendung von den QLC-Speicherzellen SSD-Laufwerke im 2,5 Zoll-Faktor bei 7 Millimetern Bauhöhe bis zu 16 TB Kapazität ermöglicht.

SSD mit MLC und TLC

Nachteile von QLC

Erhebliche Nachteile von QLC sind, dass dieser funktionell langsamer ist als die anderen Formen dieses Speichers beim Beschreiben und Auslesen der Daten ist. Um im täglichen Betrieb aber dennoch keine Geschwindigkeitsverluste zu verursachen, setzten die Hersteller mit den SSD mit QLC -NAND auf jene auch schon bei einem 3 Bit TLC altbewährten Schreibbeschleunigungstechniken. Hierbei wird der Pufferbereich des Laufwerks als dynamischer SLC Cache abgefasst und anfangs mit nur einem Bit belegt.

Suchst du nach einer QLC SSD? Wie wäre es damit:

https://amzn.to/2ISe37A

Titelbild: von SofieLayla Thal auf Pixabay

Ein Flash Speicher wird in Handys, Netbooks oder MP3 Playern schon seit langer Zeit eingesetzt. Dies führt entsprechend zu einer großen Verbreitung und zu immer größer werdenden Kapazitäten sowie zu kleineren Preisen. Zu herkömmlichen Festplatten bestehen jedoch einige Unterschiede. Eine solche Festplatte speichert Daten auf einer oder auch mehreren Magnetscheiben. Der integrierte Schreib-/Lese-Kopf fährt über die Magnetscheiben, welche sich drehen. Somit kann der Kopf die Punkte auf den Scheiben erreichen, die durch Verschiebung des Kopfes und Drehung der Scheiben gesteuert werden. So muss der Kopf aber von innen nach ganz außen fahren und so benötigt eine magnetische Festplatte eine bestimmte Zeit, welche durch den Weg, die Positionierung und die Mechanik verursacht wird. Außerdem ist diese Mechanik besonders anfällig gegen mechanische Einflüsse oder auch Temperaturschwankungen. Da bei der SSD MLC TLC die Daten im unmittelbaren Zugriff sind, ist es nicht so wichtig wo diese gerade liegen. Der zeitliche Unterschied der Zugriffe auf die Daten, welche direkt nebeneinander und maximal auseinander liegen, ist in etwa gleich. Der Zugriff auf die Daten ist wesentlich schneller, weil die mechanische Positionierung nicht stattfindet. Somit werden auch eine höhere Übertragungsrate und geringere Latenzzeiten erreicht, was unabhängig von der Position der entsprechenden Daten passiert.

QLC SSDs

MLC SSD und TLC SSD – Was ist das?

Bei der MLC-Technologie bzw. der MLC SSD können technisch derzeit bis zu 4 Bit je Speicherzelle abgespeichert werden. Dies wird als QLC bezeichnet. Es wird durch das Anlegen der unterschiedlichen Spannungen erreicht, bzw. dem Auslesen der verschiedenen Spannungen. Sollen zum Beispiel alle 4 Bits der Zelle angesprochen werden, müssen auch 4 verschiedene Spannungen angelegt werden. Somit wird der Speicherplatz je Modul im Vergleich zu SLC bis auf das 4-fache verstärkt. Der Nachteil dieser MLC Technologie ist die geringe Geschwindigkeit. Es müssen unterschiedliche Spannungen an die Zelle angelegt werden. Auch eine geringere Lebensdauer tritt auf, da nur ein Viertel aller Speicherzellen vorhanden sind. Der Name MLC wird oftmals für die 2-Bit MLC verwendet (zwei Speicherzustände je Zelle).
TLC-Speicherzellen bzw. TLC SSD gehören zur Klasse der MLC-Speicherzellen.
Das Abpeichern von mehr als zwei Speicherzuständen in einer Zelle wird erreicht, wenn beim Auslesen und Schreiben des Floating-Gate-Transistors 8 verschiedene Ladungsniveaus des Gates unterschieden werden. Hierdurch ist es möglich, mehrere Daten auf die gleiche Zahl von Speicherzellen unterzubringen. So fällt der technische Aufwand für die TLC-Chips im Vergleich zu den SLC- und 2-Bit-MLC-Chips geringer. Jedoch wird das genaue Aufbringen und analoge Auslesen der Ladung und das Testen erheblich aufwändiger. Mit ansteigender Bit-Dichte auf den Speicherzellen erhöht sich gleichzeitig die Möglichkeit des Ausfalls der Zelle aufgrund der steigenden Bitfehlerrate.

Hier gibt es von Crucial eine 1TB TLC SSD:

https://amzn.to/2IMJtfN