Współczesne dyski SSD bazują na pamięci NAND w kilku wariantach komórek: SLC, MLC, TLC i QLC, a ich rozwój przyspieszyło warstwowanie 3D NAND. Każdy typ równoważy pojemność, wytrzymałość i cenę inaczej, dlatego dobór technologii zależy od scenariusza użycia (od serwerów, po laptopy i konsole). Dane techniczne publikowane przez producentów opisują zarówno liczbę bitów w komórce, jak i typowe wartości cykli P/E oraz ogólne trendy rynkowe.
Czym właściwie różnią się typy NAND?
Pamięć NAND należy do nieulotnych nośników danych i przechowuje informację bez zasilania. Wersje SLC, MLC, TLC i QLC odróżnia liczba bitów zapisywanych w pojedynczej komórce: odpowiednio 1, 2, 3 oraz 4 bity. Ten wzrost gęstości obniża koszt przeliczeniowy na gigabajt i zwiększa pojemności, ale zmienia charakterystykę zapisu, opóźnienia oraz trwałość komórek. Jak podkreśla Kingston, każda z technologii ma inne zastosowania – od serwerów po domowe laptopy.
SLC - trwałość i szybkość dla zastosowań profesjonalnych
SLC (Single Level Cell) przechowuje 1 bit na komórkę. Taka prostota przekłada się na bardzo wysoką wytrzymałość i wydajność, przy jednoczesnym ograniczeniu pojemności oraz wzroście kosztu. Według Kingston orientacyjna wytrzymałość SLC wynosi 100 000 cykli P/E, od lat uzasadniając stosowanie tej technologii w serwerach i sprzęcie przemysłowym.
MLC - kompromis między SLC i TLC
MLC (Multi Level Cell) zapisuje 2 bity na komórkę. Wzrost gęstości podnosi pojemność i obniża koszty względem SLC, jednocześnie zmniejsza szybkość i odporność komórki. Jak wyjaśnia Kingston, typowa wytrzymałość MLC to ok. 10 000 cykli P/E. Tego rodzaju pamięć spotykana bywa zarówno w wybranych nośnikach konsumenckich, jak i w sprzęcie profesjonalnym. Z kolei IT-Leader zaznacza, że MLC często bywa kompromisem dla użytkowników oczekujących dłuższej żywotności niż TLC, ale przy niższej cenie niż SLC.
TLC - standard segmentu konsumenckiego
TLC (Triple Level Cell) przechowuje 3 bity na komórkę. To najpopularniejszy wybór w segmencie konsumenckim dzięki korzystnemu stosunkowi ceny do pojemności. Jak podaje Kingston, typowa trwałość TLC wynosi około 3000 cykli P/E. Według Corsair, TLC stanowi podstawę najszybszych nośników PCIe 4.0 i 5.0 stosowanych jako dyski systemowe.
QLC - wysoka gęstość, pojemności do 8 TB w M.2
QLC (Quad Level Cell) zapisuje 4 bity na komórkę. Rosnąca gęstość umożliwia tworzenie wyjątkowo pojemnych nośników, które mieszczą się nawet w formacie M.2 2280. Jak zauważa Corsair, dyski M.2, które dawniej miały maksymalnie 128 GB, dziś z QLC i 3D NAND osiągają nawet 8 TB. Serwis lab-kuzniewski.pl przypomina jednak, że QLC ma niższą trwałość niż TLC czy MLC, dlatego sprawdza się głównie w roli magazynu danych.
3D NAND - warstwy zamiast miniaturyzacji w płaszczyźnie
Po latach miniaturyzacji komórek producenci przeszli na architekturę 3D NAND, gdzie komórki układa się w wielu warstwach. Jak wyjaśnia Kingston, dzięki temu można zwiększać pojemności i trwałość bez drastycznego pogorszenia jakości. Według Corsair, 3D NAND stała się obecnie standardem w nowych konstrukcjach SSD.
PLC na horyzoncie
W materiałach Kingston pojawia się także wzmianka o PLC (Penta Level Cell), czyli pamięci zapisującej 5 bitów w jednej komórce. To wciąż koncepcja rozwojowa, pokazująca możliwy kierunek zwiększania gęstości w przyszłości.
Jak czytać parametry wytrzymałości SSD?
W kartach katalogowych producenci stosują parametry TBW (Total Bytes Written) i DWPD (Drive Writes Per Day). TBW oznacza całkowitą ilość danych, jaką dysk powinien bezpiecznie zapisać w okresie gwarancji, a DWPD pozwala porównywać modele w kontekście zastosowań serwerowych. Typ pamięci NAND ma istotny wpływ na te wartości.
Wydajność w praktyce: nie tylko interfejs
Przepustowość SSD często kojarzona jest z generacją PCIe i NVMe, jednak rodzaj komórki NAND także kształtuje opóźnienia i stabilność przy długich transferach. Jak zauważa Corsair, zwiększanie liczby bitów na komórkę wpływa na responsywność nośnika.
Zastosowania: od serwerowni po domowe archiwa
W serwerach i systemach przemysłowych, gdzie liczy się niezawodność, przez wiele lat dominowały SLC i MLC. Obecnie coraz częściej stosuje się nośniki enterprise oparte na TLC, które oferują wyższą pojemność przy rozsądnych kosztach operacyjnych. Z kolei w komputerach osobistych i konsolach najczęściej wybierane są dyski TLC przeznaczone do systemu i aplikacji, podczas gdy QLC znajduje zastosowanie w magazynach danych, gdzie istotna jest przede wszystkim pojemność. Jak wskazuje Corsair, taki podział sprawdza się w praktyce.
Praktyczne wskazówki wyboru
Dobór odpowiedniego nośnika SSD powinien być uzależniony od scenariusza użycia. W systemach produkcyjnych, gdzie zapis jest intensywny, należy kierować się wartościami TBW i DWPD, wybierając konstrukcje oparte na MLC lub TLC w wersjach enterprise. W zastosowaniach domowych, gdy priorytetem jest pojemność w rozsądnej cenie, dobrze sprawdzają się nośniki QLC.
Według Corsair, takie konstrukcje umożliwiają budowanie bibliotek gier i archiwów multimediów o pojemności sięgającej wielu terabajtów. W każdym przypadku warto też konfrontować marketingowe slogany z realnymi parametrami specyfikacji, aby dobrać nośnik optymalny do planowanego obciążenia.
Fakty i mity o NAND
Powszechnie powtarza się mit, że tylko SLC jest wystarczająco trwałe. Jak wskazują zarówno Corsair jak i Kingston, w praktyce TLC w zupełności spełnia wymagania większości użytkowników i systemów domowych. Innym powtarzanym twierdzeniem jest opinia, że QLC nie nadaje się do niczego. Takie podejście jest błędne, ponieważ QLC sprawdza się w roli taniego i pojemnego magazynu danych, mimo niższej wytrzymałości.
Wnioski
Dobór technologii NAND zależy od priorytetów: wytrzymałość, wydajność, pojemność lub koszt. SLC pozostaje domeną profesjonalnych nisz, MLC i TLC dominują na rynku, a QLC zapewnia największe pojemności w korzystnej cenie. Rozwój 3D NAND zdefiniował obecny kształt rynku, a przyszłość wskazuje na dalsze eksperymenty z PLC.
| Typ pamięci | Bity na komórkę | Trwałość (cykle P/E) | Wydajność | Koszt za GB | Typowe zastosowania |
|---|---|---|---|---|---|
| SLC (Single Level Cell) | 1 | ~100 000 | Bardzo wysoka | Bardzo wysoki | Serwery, przemysł, systemy wbudowane |
| MLC (Multi Level Cell) | 2 | ~10 000 | Wysoka | Wysoki | Dyski profesjonalne, część modeli konsumenckich |
| TLC (Triple Level Cell) | 3 | ~3 000 | Średnia–wysoka | Średni | Laptopy, PC, konsole, mainstream SSD |
| QLC (Quad Level Cell) | 4 | ~1 000 | Niższa | Niski | Magazyny danych, archiwa, gry, multimedia |
| 3D NAND (wariant warstwowy) | Zależnie od typu (SLC–QLC) | Wyższa niż w 2D | Ulepszona efektywność | Stabilny | Wszystkie segmenty, standard rynkowy |
Netografia
- kingston.com, Technologia pamięci flash NAND oraz dyski półprzewodnikowe (SSD), https://www.kingston.com/pl/blog/pc-performance/nand-flash-technology-and-ssd dok.el., Data publikacji: 2020.10, Data odczytu: 2025.08.18.
- kingston.com, Różnice między pamięciami SLC, MLC, TLC i 3D NAND w urządzeniach pamięci flash USB, dyskach SSD i kartach pamięci, https://www.kingston.com/pl/blog/pc-performance/difference-between-slc-mlc-tlc-3d-nand dok.el., Data publikacji: 2021.05, Data odczytu: 2025.08.18.
- corsair.com, Jak pamięci QLC i TLC doładowują dyski SSD, https://www.corsair.com/pl/pl/explorer/diy-builder/storage/how-qlc-tlc-and-more-supercharge-your-ssds/ dok.el., Data publikacji: 2024.11.15, Data odczytu: 2025.08.18.
- lab-kuzniewski.pl, Rodzaje pamięci w dyskach SSD, https://lab-kuzniewski.pl/rodzaje-pamieci-w-dyskach-ssd/ dok.el., Data publikacji: 2021.12.13, Data odczytu: 2025.08.18.
- it-leader.pl, Dysk SSD – TLC, MLC czy SLC?, https://it-leader.pl/dysk-ssd-tlc-mlc-czy-slc/ dok.el., Data publikacji: 2020.02.05, Data odczytu: 2025.08.18.
Zaloguj się