Hoe QLC en TLC uw SSD's superchargen

Er zijn veel verschillende termen die je tegenkomt als je een nieuwe schijf aan je pc of laptop wilt toevoegen. Of het nu gaat om extra opslagruimte naast wat je al hebt of om het vervangen van de belangrijkste OS-schijf van je machine. We richten ons hier op SSD's, omdat dat de meest recente technologie is en harde schijven met draaiende platen, afgezien van een paar niches, niet bijzonder relevant zijn voor moderne pc's.

In dit artikel bespreken we de verschillende typen NAND-flashgeheugenchips die het hart vormen van SSD's, waarbij we ingaan op de technologieën die in de loop der jaren zijn verschenen, maar ons ook richten op de technologieën die vandaag de dag nog steeds relevant zijn.

Het is de moeite waard om te beginnen met te zeggen dat SSD staat voor Solid State Drive, en zoals de naam al doet vermoeden is deze opslagtechnologie gebaseerd op niet-vluchtig flashgeheugen. Deze vorm van opslag is veel sneller dan harde schijven (HDD's) en biedt toegang en doorvoer op een heel ander niveau dan HDD's. HDD's halen bijvoorbeeld een maximale snelheid van 100-200 MB/s, terwijl de nieuwste PCIe 5.0 SSD's meer dan 10.000 MB/s kunnen halen. SSD's zijn gewoon sneller dan de equivalenten van harde schijven.

Om te begrijpen hoe een SSD werkt, moet je naar de fundamentele bouwstenen kijken: de NAND-flashcel die de informatie bevat die je wilt bewaren. SSD-technologie heeft zich in een paar jaar tijd snel ontwikkeld van het opslaan van één bit per cel (zoals gebruikt in SLC), naar twee bits per cel (MLC), vervolgens naar drie bits per cel (TLC) en onlangs naar vier bits per cel (QLC).

Waarom ging de overgang zo snel? Drie redenen:

• SSD-technologie zeer snel verbeterd
• Flitsproductie in de industrie schakelde snel over op de nieuwste technologie
• De kostenvoordelen van nieuwere technologieën betekenden meer gigabytes per dollar

De overgang van SLC naar MLC verdubbelt de celdichtheid. De overstap naar TLC leverde nog eens 50% extra dichtheid op en de laatste sprong naar QLC leverde nog eens 33% extra dichtheid op. Een voorbeeld: een normale M.2 SSD (met de M.2 2280 vormfactor) kon worden beperkt tot slechts 128 GB aan capaciteit met behulp van SLC-technologie (een typische capaciteit toen SSD's voor het eerst werden gelanceerd) kan nu worden vervangen door een schijf met dezelfde fysieke grootte, maar met tot 8 TB aan opslag met behulp van QLC flash-technologie.

Deze enorme capaciteitstoename is ook niet buitensporig duur, want elke verbetering aan de onderliggende technologie staat gelijk aan een verlaging van de NAND-kosten per GB. Het uithoudingsvermogen en de latentie worden beïnvloed door de opslag van meer gegevens in elke cel, maar over het geheel genomen is dit een netto positief resultaat.

Het kost meer tijd om meerdere bits naar een enkele cel te schrijven, wat betekent dat SLC SSD's de snelste optie zijn, maar daardoor zijn ze wel aanzienlijk duurder. Door meerdere factoren. Ze zijn ook in de verste verte niet nodig voor normale pc-gaming of zelfs werkstation-toepassingen. De enige plek waar je tegenwoordig SLC SSD's ziet, is in sommige servers.

De meest recente technologie die op de markt is gekomen, is de ontwikkeling van 3D NAND, waarmee fabrikanten de cellagen op elkaar kunnen stapelen. Dit helpt niet alleen bij de dichtheid van SSD's, maar komt ook de prestaties en energie-efficiëntie ten goede. 3D NAND is snel de standaard geworden en het zal moeilijk zijn om een moderne schijf te vinden die met 3D NAND is gebouwd.

Naarmate besturingssystemen, games en andere toepassingen groeien, zal het geen verrassing zijn dat CORSAIR 3D NAND gebruikt om grotere opslagopties te bieden in al zijn M.2 SSD's. Tot 8TB is beschikbaar met de M.2 2280 vormfactor, terwijl kleine SSD's, zoals de M.2 2230 MP600 MINI beschikbaar zijn in betekenisvolle capaciteiten.

Laten we eens in de details duiken van de vier verschillende soorten chips:

• Pro: Hoogste uithoudingsvermogen, snelste prestaties
• Minpunt: erg duur en lage capaciteiten

Single-level cell (SLC) NAND slaat slechts 1 bit informatie per cel op. SLC wordt meestal gebruikt voor servers en andere industriële toepassingen waarbij uithoudingsvermogen belangrijker is dan al het andere. Deze schijven kosten ongeveer 30x meer dan QLC NAND en als we kijken naar het populaire M.2-formaat, zijn ze beperkt tot slechts 128 GB.

• Pro: Goedkoper dan SLC
• Minpunt: langzamer en biedt minder uithoudingsvermogen dan SLC

Multi-level cell (MLC) NAND slaat meerdere bits per cel op. In de praktijk komt dit neer op 2 bits per cel.

MLC wordt meestal gebruikt in industriële producten waar uithoudingsvermogen niet zo belangrijk is als bij SLC NAND en in schijven voor klanten waar een beter uithoudingsvermogen nodig is dan bij TLC/QLC.

CORSAIR lanceerde zijn eerste MLC SSD al in 2009. De CORSAIR MP500 is nog steeds verkrijgbaar en maakt nog steeds gebruik van MLC NAND-flash. Recentere producten zijn echter afgestapt van deze technologie, omdat TLC- en QLC-schijven gewoon beter zijn voor de meeste gebruikers.

• Pro: Goedkoopste en hoge capaciteiten
• Minpunt: Laag uithoudingsvermogen

Triple-level Cell (TLC) NAND kan 3 bits per cel opslaan, terwijl Quad-Level Cell (QLC) NAND 4 bits per cel kan opslaan. De meeste SSD's voor consumenten die momenteel op de markt zijn, maken gebruik van TLC of QLC NAND-flash.

CORSAIR gebruikt TLC NAND op de snelste SSD's die momenteel verkrijgbaar zijn. Schijven zoals de PCIe 5.0 MP700 en de PCIe 4.0 MP600 PRO LPX maken beide gebruik van TLC NAND. Deze schijven zijn ontworpen voor systemen met hoge prestaties en zijn gebouwd om uw belangrijkste besturingssysteem en meest gebruikte toepassingen te huisvesten.

Er zijn ook een paar QLC-schijven in ons assortiment, en deze zijn ontworpen met een hoge opslagcapaciteit in gedachten, of waar waar voor uw geld het belangrijkste is. De MP600 Core XT-reeks biedt de beste kosten per gigabyte van al onze aanbiedingen en is een geweldige keuze voor iedereen met een krap budget.