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  • 设置HPA提高intel MLC SSD硬盘的写性能

    千次阅读 2010-10-18 21:45:00
    我们知道intel MLC SSD硬盘随着使用会产生很碎片,随着碎片的增加性能会大大降低。intel的工程师介绍可以使用HPA技术保留一部分空间给SSD硬盘内部使用,这样可以有效的降低碎片。先介绍一下什么是HPA:HPA是"host ...

     

    我们知道intel MLC SSD硬盘随着使用会产生很碎片,随着碎片的增加性能会大大降低。intel的工程师介绍可以使用HPA技术保留一部分空间给SSD硬盘内部使用,这样可以有效的降低碎片。
    先介绍一下什么是HPA:
    HPA是"host protected area"的缩写,通俗的理解就是设置读取的硬盘最大的扇区号,从而把高端的内容隐藏起来,这个最大的扇区号能够写在硬盘的某个地方,因此即使你把这个硬盘挂到其它机器上,正常情况下你也看不到隐藏的内容,fdisk,pqmaigc之类的工具也把这个硬盘当做一个稍小容量的硬盘。HPA是ATA的标准,ATA-4就包含了HPA,这个标准需要在HDD的 Firmware支持的。
    在Linux下使用新版本的hdparm工具可以设置HPA,Rhel5.X下自带的hdparm工具版本太低了,不能设置HPA。可以从sourceforge网站上下载hdparm工具: http://sourceforge.net/projects/hdparm/ ,我下载的版本是hdparm-9.27.tar.gz,下载后放在/usr/src目录下:
    #cd /usr/src
    #tar zxvf hdparm-9.27.tar.gz
    #cd hdparm-9.27
    #make
    #make install
    这样就安装好了新版本的hdparm,
    检查hdparm的版本是否是新版本:
    #hdparm -V
    hdparm v9.27
    注意设置HPA会导致硬盘上原先的数据被破坏。
    查看HPA的设置:
    #hdparm -N /dev/sdh
    /dev/sdh:
     max sectors   = 312581808/312581808, HPA is disabled
    可以看到HPA是关闭的。
    设置HPA,160G的SSD盘按2^30bytes/GB的话,大小为149GB,我们的的硬盘大小设置为120GB,留29GB给内部使用。
     
    注意:设置HPA时必须保证硬盘没有被使用,同时设置完HPA后需要重新启动机器才能生效。如果设置完后,又需要重新设置HPA,需要把硬盘断电后,再设置,否能可能会设置失败。
    #hdparm -N p251658240 /dev/sdh
    /dev/sdh:
     setting max visible sectors to 251658240 (permanent)
    Use of -Nnnnnn is VERY DANGEROUS.
    You have requested reducing the apparent size of the drive.
    This is a BAD idea, and can easily destroy all of the drive's contents.
    Please supply the --yes-i-know-what-i-am-doing flag if you really want this.
    Program aborted.
    由于这个操作是会导致盘上的数据全部丢失,所以hdparm会警告你,需要加 --yes-i-know-what-i-am-doing ,才会真正设置HPA。
     
    #hdparm -N p251658240 --yes-i-know-what-i-am-doing /dev/sdh
     
    命令中的pNNNNNNN中的P表明是持久化设置。
     
     
    重新启动Linux。
    检查设置是否成功:
    #hdparm -N /dev/sdh
    /dev/sdh:
     max sectors   = 251658240/312581808, HPA is enabled
    #blockdev --getsize /dev/sdh
    251658240
    blockdev返回的大小应是设置后的大小。
     
    我测试的160G的intel MLC SSD硬盘的型号为SSDSA2M160,firmware版本为: 02G9,通过设置HPA后,对硬盘进行十几个小时后的8k大小的随机写后得到的硬盘的写IOPS如下:
    硬盘的大小 149G 140G 130G 120G 110G 100G 90G
    硬盘的写IOPS 310 350 850 2400 2700 3050 4100
    注:上表中的容量G是按2^30次方为1G,所以160G的硬盘,实际上是149G大小。

     

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  • 不管是哪种闪存的SSD,你大都可以放心使用,因为它们的寿命都比官方宣称的要久,所以老担心提前挂掉这想法有些多余。大家应该还记得,一家名叫Heise的德国网站,其之前做了一个相当有趣的测试,那就是SSD的寿命到底...

    不管是哪种闪存的SSD,你大都可以放心使用,因为它们的寿命都比官方宣称的要久,所以老担心提前挂掉这想法有些多余。

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    大家应该还记得,一家名叫Heise的德国网站,其之前做了一个相当有趣的测试,那就是SSD的寿命到底有多久,其购买了6款比较有代表性的SSD(一共12个,每个型号2个),包含有Crucial BX 200、OCZ TR150、三星750 Evo、三星850 Pro、闪迪Extreme Pro、闪迪Ultra II。

    测试过程简单暴力,就是持续不断地给硬盘写入数据,以观察硬盘使用寿命。现在Heise给出了最新的报告,并且还有一些有趣的结论。

    SSD的寿命并不分高中低档,因为整体产品的都要比官方宣称寿命长。厂商对硬盘寿命以TBW写入数据量为考核指标,而250GB容量的SSD通常在60-150TBW,不过在Heise的实际测试中,美光Crucials BX200差不多共写入了187TB、280TB的数据,至少是比官方宣传的2倍以上,就是三星750 Evo这种廉价的TLC闪存硬盘,也写入了1.2PB数据量。

    值得一提的是,使用MLC闪存的高端的SSD,写入数据量都在2.2PB以上,其测试中的第二块三星850 Pro硬盘甚至写入了9.1PB的数据量,要知道官方宣称的使用寿命只有150TB,如果按照这个测试成绩,每天写入40GB的话,这个SSD理论上能用623年,太夸张了对吧。

    当然了测试归测试,Heise也强调SSD虽然寿命是不用担心的,但不排出一些突发情况,所以还是要做好备份,毕竟小概率事件也会发生,所以汇总起来的一句话就是,高端SSD不一定没问题,低端SSD也不是那么容易死,在当前SSD售价狂涨环境中,大家且买且珍惜吧。

    //ssd.zol.com.cn/644/6449883.html

    ssd.zol.com.cn

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    中关村在线

    //ssd.zol.com.cn/644/6449883.html

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    1310

    不管是哪种闪存的SSD,你大都可以放心使用,因为它们的寿命都比官方宣称的要久,所以老担心提前挂掉这想法有些多余。  大家应该还记得,一家名叫Heise的德国网站,其之前做了一个相当有趣的测试,那就是SSD的寿命到底有多久,其购买了6款比较有代表性的SSD(一共1...

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  • 慧荣科技(Silicon Motion)日前推出三款固态驱动器(SSD)控制芯片──SM2231、SM2233与SM2240,通过支持MLC最新技术,新元件能提升SSD产品效能、增加产品稳定度与延长使用寿命,预期将带动SSD在UMPC、低价与主流笔记型...
  • slc mlc tlc 的 ssd 的区别

    万次阅读 2016-12-22 16:28:56
    本文介绍ssd中nandflash的slc,mlc,tlc的区别

    转载自:http://diy.pconline.com.cn/750/7501340.html


            从前,大家谈TLC色变;如今,TLC攻占SSD半壁江山。是的,这个世界就是这么奇妙。

            虽然TLC早已占据主流地位,但传言多了、百度多了,不少消费者还是抱有“怕”的态度,下面我们就来详细了解TLC。


    TLC是什么?

            固态硬盘就是靠NAND Flash闪存芯片存储数据的,这点类似于我们常见的U盘。NAND Flash根据存储原理分为三种,SLC、MLC、TLC。



            SLC = Single-Level Cell,即1 bit per cell,1个存储器储存单元可存放1 bit的数据,只存在0和1两个充电值。以此类推,TLC = Triple-Level Cell,即3 bit per cell,1个存储器储存单元可存放3 bit的数据。



            单位容量的存储器,可以存储更多的数据,所以TLC每百万字节生产成本是最低的。


    TLC工作原理:




            小编尽量用通俗语言解释。根据NAND的物理结构,NAND是通过绝缘层存储数据的。当你要写入数据,需要施加电压并形成一个电场,这样电子就可以通过绝缘体进入到存储单元,此时完成写入数据。如果要删除存储单元(数据),则要再次施加电压让电子穿过绝缘层,从而离开存储单元。


            所以,NAND闪存在重新写入新数据之前必须要删除原来数据。



            由于TLC的1个存储器储存单元可存放3 bit的数据,为了区分,必须使用不同电压来实现。除了能够实现和SLC一样的000(TLC)=0(SLC)和111(TLC)=1(SLC)外、还有另外六种数据格式必须采用其他不同的电压来区分,让不同数量的电子进入到存储单元,实现不同的数据表达。这样,才能让TLC实现单位存储单元存放比SLC、MLC更多数据的目的。


    为什么TLC的性能在三种介质中最差?



            由于数据写入到TLC中需要八种不同电压状态, 而施加不同的电压状态、尤其是相对较高的电压,需要更长的时间才能得以实现(电压不断增高的过程,直到合适的电压值被发现才算完成)。


      所以,在TLC中数据所需访问时间更长,因此传输速度更慢。经过实测,同等技术条件下,TLC的SSD性能是比不上MLC SSD的。


    为什么以前TLC不流行?



            为什么没有机械结构的SSD还是出现寿命问题?因为按照工作原理,闪存单元每次写入或擦除的施加电压过程都会导致绝缘体硅氧化物的物理损耗。这东西本来就只有区区10纳米的厚度,每进行一次电子穿越就会变薄一些。

            也正因为如此,硅氧化物越来越薄,电子可能会滞留在二氧化硅绝缘层,擦写时间也会因此延长,因为在达到何时的电压之前需要更长时间、更高的加压。主控制器是无法改变编程和擦写电压的。如果原本设计的电压值工作异常,主控就会尝试不同的电压,这自然需要时间,也会给硅氧化物带来更多压力,加速了损耗。


      最后,主控控制编程和擦写一个TLC闪存单元所需要的时间也越来越长,最终达到严重影响性能、无法接受的地步,闪存区块也就废了。

            同时,传统的2D闪存在达到一定密度之后每个电源存储的电荷量会下降,损耗后的TLC绝缘层,相邻的存储单元也会产生电荷干扰,发展到20nm工艺之后,Cell单元之间的干扰现象更加严重,如果数据长时间不刷新的话就会出现像之前三星840 Evo那样的读取旧文件会掉速的现象。

      所以,新主控等新技术开发之前,厂商一直不敢将TLC SSD推出市场,不可避免地出现可靠性问题,毕竟数据大于一切。


    人们为什么会担心寿命?

                                                                                       P/E寿命对比


            由于TLC采用不同的电压状态,加上存储容量多,击穿绝缘层次数也比其他介质多,于是加速了绝缘层的损耗过程。所以,TLC SSD的寿命比SLC、MLC短得多。

                                                                  以前TLC的P/E寿命低时,用几年就有报废风险


            一开始TLC的P/E寿命只有不到1000次,但是经过厂商改进算法以及优化主控,提升到1000到2000次。相比之下,MLC有3000到10000次擦写寿命。如果用户的PC只有TLC SSD,那么在日常使用环境下,如果一个120GB SSD的P/E寿命只有不到1000次,并且每天写入60GB的数据,那么不到五年,SSD就会报废。在目前性能过剩时代,这寿命是十分吓人的,所以以前人们十分担心TLC SSD的寿命问题。


    最近TLC SSD为何“倒行逆施”般井喷?

            三星 850 EVO、东芝 Q300、英睿达BX200……我们耳熟能详的SSD厂商都在2015年大规模推出了TLC SSD,气势磅礴。既然我们之前说了TLC那么多的不足,为何厂商依然推广呢?不是搬石头砸自己脚吗?


                           东芝 TC58NC1000GSB主控支持Smart ECC、Smart Flush0等技术。

      这一年来,SSD厂商最大的功劳就是解决了TLC的P/E寿命问题,让TLC SSD的寿命上升到我们使用一台电脑正常周期上。主控算法的好坏会对性能和寿命造成非常大的影响,目前SSD厂商在主控技术上进行了很大的改进,信号处理,更强的ECC算法、扩大备用区域的容量增加预留空间等技术应用,从TLC的500--1000次P/E提升到目前的1000到2000次,一定程度上保证了可靠性与寿命。

      我们知道TLC的性能比较差,尤其写入性能上,SSD厂商就通过SLC Cache的运用,只要制造一个大容量的缓冲区用户很多时候就不会感觉得到写入速度慢,而且SLC Cache玩得好还有延长寿命的作用。


            另外,SSD厂商对于TLC SSD的质保提升到与MLC SSD基本一致的水平,比如三星 TLC SSD的质保一般为五年,让消费者在这五年的使用中高枕无忧。加上TLC天生的价格优势,以及金字招牌,的确有很大的吸引力。越来越多的厂商参与到TLC SSD的竞争中,价格不断走低,让不少对SSD感兴趣的朋友尝鲜一把,助长了TLC SSD的壮大。


    TLC的未来?

            TLC的逆袭就是扬长避短的道理。有市场,就有进步,相信厂商会对TLC技术进行更多的研究,保证物美价廉的TLC继续生存下去。


                                                                     3D NAND闪存对比2D有着寿命优势


      比如三星3D NAND闪存就是TLC的一个重要方向。3D NAND是不再追求缩小Cell单元,而是通过3D堆叠技术封装更多Cell单元,所以我们不必要追求更先进的制程,毕竟制程约先进,寿命反而越差。所以,可以使用相对更旧的工艺来生产3D NAND闪存,使用旧工艺的好处就是P/E擦写次数大幅提升,而且电荷干扰的情况也因为使用旧工艺而大幅减少。

                                                                 3D NAND闪存结构


      未来的3D NAND可能都会做成可以MLC与TLC工作模式相互切换,也就是用TLC屏蔽一半容量、来充当MLC,也就是各种所谓的3bit MLC技术创新。类似地,东芝的Q300和OCZ TRION 100用的还是更长寿稳定的企业级eTLC听起来SLC、MLC、TLC不再是泾渭分明。


    未来会怎样发展呢?我们拭目以待吧!


    面对TLC,我们应该怎么做?

            根据行业的消息可知,入门与主流已经是TLC的天下,MLC则继续在高端领域发挥它作用。厂商是产品与技术的推动者,我们作为消费者只能被动接受别人的游戏规则。


                                                                  TLC SSD趋势不能阻挡


            虽然TLC SSD的性能比不过用MLC的SSD,但再糟糕都比HDD要好得多。所以我们要有这个观念。第二,在TLC的推动下,240GB的SSD已经不用400元就能入手,性价比十分不错。总之,TLC不再是吴下阿蒙,所以我们不必再担心TLC的种种顾虑,尽情使用吧!毕竟质保放在这呢。


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  • 关注SSD发展已久,近来INTEL在SSD上动作很大,继MLC的X-25M主流产品突出以后,10月份又推出了对于企业级的SLC产品X-25E. 网上的文章无数,看得人头昏脑涨,近日得空,花了点时间整理一下,发现些蹊跷,抛砖引玉,望...

    http://www.51nb.com/forum/viewthread.php?tid=745457

    关注SSD发展已久,近来INTEL在SSD上动作很大,继MLC的X-25M主流产品突出以后,10月份又推出了对于企业级的SLC产品X-25E. 网上的文章无数,看得人头昏脑涨,近日得空,花了点时间整理一下,发现些蹊跷,抛砖引玉,望各位高手指正。

    起初,查阅网上各类评测,但是越看越乱,中外网友对此似乎颇有争议,莫衷一是。正本清源,上INTEL官方网站下载两份DATASHEET,比较如下

    容量:
    X-25M  80G  
    X-25E  32G
    从INTEL的官方网站上看到,两者均采用10通道并行技术。也就是说每个盘所用的FLASH颗粒是10的倍数,在MLC上 80G = 10 X 2 X 4G, 但是对于SLC来数32G的容量有点让人费解,依照MLC的结构来看,32G的盘应该是有40G容量的颗粒在板子上,那么剩余的8G是用来干什么的呢? 理论上SLC比MLC的寿命更长,没有必要预留20%的容量来做备份吧?况且32G的容量对一般用户来说都是捉襟见肘,何况是一款专门对于企业服务器的产品,在容量上目前MTRON SLC 2.5最大能做到64G,128G的SLC只有MEMORIGHT的GT系列。

    连续读写性能:
    X-25M   读 250M/S  写70M/S  
    X-25E   读 250M/S  写170M/S
    两者均用INTEL开发的IOMETER测试得出,SLC相比MLC在写入上的优势体现无疑。而且相对于其他厂商的SLC,120-130M的速度来数还是有很大优势。

    下面正常应该是IO性能,但是有点意思的是对于X-25M MLC的产品,INTEL只是用了在一个HP笔记本上VISTA下跑PC VANTAGE的分数来表示,这个数值大概是20,000。并未提供详细的IOPS数据,而且PC MARK的分数也相当保守,和网上评测动辄30-40K的分数来说大大的打折。
    而对于X-25E来数,INTEL用IOMETER测试4K随机读写的IOPS分别是35,000和3,300, 8K时的2:1混合随机IO是7,000, 这个值相当不错,相对与同等条件下目前市面上最好的SLC SSD来说在8K 2:1混合随机IOPS比较上看 MTRON 7500 大概是350个, MEMORIGHT GT系列大概是 1,000个。


    功耗:这个更有意思
    X-25M  ACTIVE:0.15W  IDLE:0.06W
    X-25E  ACTIVE:2.40W   IDLE:0.06W
    工作时的功耗相差巨大!X-25E和目前MTRON以及MEMORIGHT用FPGA的方案功耗类似。

    价格: 这个是网上的报价
               X-25M  80G  USD700
               X-25E  32G  USD695

    都是巨贵。

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  • 认识SSD

    千次阅读 2016-09-18 08:26:16
    SLC和MLC SSD的内部逻辑划分 SSD的表项管理 垃圾回收 SSD的磨损均衡 SSD使用寿命计算举例 未完待续,先上班去了……定义固态硬盘(Solid State Disk)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元...
  • 本文主要谈了对固态SSD硬盘闪存芯片SLC、MLC、TLC方式的理解,希望对你的学习有所帮助。
  • SCM+MLC/TLC NAND混合SSD性能探究

    千次阅读 2017-08-30 10:45:31
    在SCM+MLC/TLC NAND混合SSD系统中,利用SCM低延迟的优势来提高SSD整体性能,但由于SCM价格较高,则利用TLC NAND低成本的优势来降低SSD整体价格,而MLC NAND则在SCM和TLC NAND充当中间介质。 SCM...
  • 关于SSD的SLC、MLC、TLC

    2016-08-19 11:12:00
    SLC Single-Level Cell,即1bit/...MLC Multi-Level Cell,2bit/cell,3000-10000擦写寿命 TLC Trinary-Level Cell,3bit/cell,速度慢寿命短,约500次擦写 转载于:https://www.cnblogs.com/em...
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  • 深入解析SSDMLC与SLC的性能差异 from: http://blog.sina.com.cn/s/blog_502c8cc40100pztk.html 固态硬盘( SolidStateDisk 或 SolidStateDrive ),也称作电子硬盘或者固态电子盘,是...
  • SSD -----TLC MLC SLC

    2016-06-06 14:40:00
    TLC的廉价真的将SSD引入了全面普及的高速公路上,谈到TLC我们更多的理解是TLC的P/E(Program/Erase Count)是否经得起长时间的数据写入,但是这又是一个无解的案例,首先随着NANDFlash工艺的提升,NAND中存储数据的...
  • 目前,常见的闪存类型划分是TLC、MLC和SLC,其寿命、价格、速度依次升高。 不过,创见(Transcend)宣布,它们业内首个研发出了SuperMLC闪存解决方案。 就披露的参数来看,SuperMLC通过主控来达到一个单元存储1比特...
  • MLC即Multi Level Cell,速度一般寿命一般,价格一般,约3000~10000次擦写寿命。 TLC即Trinary Level Cell,也有Flash厂家叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500-1000次擦写寿命。 2、硬件情况不同: 大多数U盘都...
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  • 我自己升级成功了,我是1G的新视空SK916,祝你好运!!

空空如也

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