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SSD mit MLC und TLC

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.

Meintest du vielleicht auch QLC SSDs? Hier gibt es einen weiteren Artikel dazu.

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.

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