Was ist QLC-Flash?
QLC-Flash (Quad-Level Cell) ist eine kapazitätsoptimierte NAND-Speichertechnologie, bei der die Kosten pro Terabyte denen von HDDs (Hard-Disk Drives) entsprechen oder sogar unter diesen liegen. Wie schon der Name andeutet, speichert QLC vier Bits pro Zelle und liefert NVMe-Performance mit höheren Kapazitäten.
QLC, SLC, MLC und TLC
QLC-Flash ist der neuste Schritt in einer Entwicklung, die zum Ziel hat, immer mehr Bits pro Zelle auf einer NAND-Flash-Einheit unterzubringen. Erhalten Sie hier eine Kurzübersicht darüber, wie sich diese Technologie im Laufe der Zeit weiterentwickelt hat.
- SLC-Flash (Single-Level Cell): Ein Bit pro Zelle, zwei mögliche Spannungszustände
- MLC-Flash (Multi-Level Cell): Zwei Bits pro Zelle, vier mögliche Spannungszustände
- TLC-Flash (Triple-Level Cell): Drei Bits pro Zelle, acht mögliche Spannungszustände
- QLC-Flash (Quad-Level Cell): Vier Bits pro Zelle, 16 mögliche Spannungszustände
Wie man sieht, verdoppelt sich die Anzahl möglicher Spannungszustände mit jedem zusätzlichen in einer NAND-Zelle gespeicherten Bit. Wenn Sie die Anzahl an Bits, die auf eine einzige Zelle passen, erhöhen, kommt es zu einem automatischen Kompromiss zwischen Kapazität und Komplexität.
Zum Ausgleich für die zusätzliche Komplexität beim Verwalten mehrerer Spannungszustände bei Lese-/Schreibvorgängen ist größere elektrische Präzision erforderlich. In der Praxis kann das eine geringere Performance und Lebensdauer des NAND-Geräts bedeuten.
Die NAND-Lebensdauer wird in P/E-Zyklen (Program/Erase) gemessen. Bisher konnten Hersteller QLC-Flash mit 1.000 P/E-Zyklen produzieren, was um mehrere Größenordnungen unter dem liegt, was mit SLC-Flash (100.000 P/E-Zyklen) möglich ist.
Performance und Langlebigkeit sind jedoch relativ. Die Performance von Flash liegt trotzdem um mehrere Größenordnungen höher als die von HDDs und es gibt Möglichkeiten, mit den Grenzen bei der Lebensdauer von QLC umzugehen (z. B. die Nutzung von SLC-Flash als Cache). Dieser Kompromiss hat die Akzeptanz von TLCs zu Beginn verlangsamt, aber die Technologie wurde im Laufe der Zeit besser und heute liefern die meisten Unternehmens-Flash-Storage-Arrays hohe Performance, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit mit TLC-NAND. Mit der Entwicklung von QLC-Flash ist es jetzt möglich, die Schnelligkeit von All-Flash-Storage zu Kapazitätskosten zu nutzen, die mit den Kosten für HDD-Storage-Arrays mithalten oder diese sogar unterbieten können.
