SLC NAND spielt bei Consumer SSD schon lange keine Rolle mehr und selbst bei Enterprise SSDs ist es von MLC und sogar TLC praktisch worden, denn laut einer Studie (ich meine die war von Dell) erleben in der Praxis rund 2/3 der Enterprise SSDs keine 0,1DWPD, dafür reicht anständiges TLC auch locker aus um über die üblichen 5 Jahre Einsatzdauer von Enterprise HW zu kommen. TLC hat Vorteile bei der Schreibgeschwindigkeit, weshalb die TLC SSD ja praktisch alle eine Pseudo-SLC Schreibcache nutzen und es gibt keine Low-Page Corruption bei unerwarteten Spannungsabfälle, aber die Schreibperformance ist bei genug NAND auch bei MLC mehr als ausreichen (TLC SSDs sind sowieso eher für lese- als schreibintensive Anwendungen) und die Low-Page Corruption kann man durch geschickte FW Programmierung und bei den Enterprise SSDs auch durch Stützkondensatoren wirksam vermeiden.
Von der legendären Haltbarkeit die SLC NAND nachgesagt wird und sie man fast nie irgendwo wirklich braucht, bin ich hingegen weniger überzeugt, wenn man sieht wie die MTRON und die Intel X25-E im
Dauerschreibtest auf xtremesystems.org abgeschnitten haben. Die MTRON waren auch schnell und unter komischen Umständen kaputt und die SLC NANDs der X25-E waren nicht besser als die MLC NANDs der X25-V. Der Controller ist wahnsinnig wichtig bei einer SSD und wenn der kein brauchbares Wear-Leveling hat, dann können schnell viele P/E Zyklen für einige der Zellen zusammen kommen. Aber die immer wieder genannten 100.000 P/E Zyklen für SLC halte ich für schamlos übertrieben, klar hängt es immer von der Qualitätsstufe ab, warum sollte Intel in seiner damalige SLC SSD dann nicht die besten Qualitäten verbaut haben?
Bei der Intel X25-E 64GB hat sich jedenfalls
nach 579.46 TiB der Available Reserved space von 100 auf 99 verringert, obwohl es angeblich keine Reallocations gab, S.M.A.R.T. Attribute sagen eben nicht immer die Wahrheit, nach
625.97 TiB sind dann die ersten beiden Reallocated sectors aufgetaucht, da waren gerade erst 5% der Spezifizierten Zyklen verbraucht. Bei
665.36 TiB waren es 7 Reallocated sectors, bei
702.41 TiB schon 27 und der Wert ist munter weiter gestiegen.
Im Vergleich dazu hat sich bei der
Intel X25-M G1 80GB nach 431,9031 TiB die Anzahl der Reallocated sectors von 02 auf 04 erhöht (den Post 0 auf 2 habe ich nicht gefunden) und da war der MWI auf 82, es waren also nur 18% der Spezifizierten P/E Zyklen verbraucht. Bei
439,2336 TiB waren es 5 (MWI 80), bei
443 TiB 7 (MWI 79) und Ende war sie nach
883.46 TiB, da war der Zähler der Reallocated sectors schon mehrfach übergelaufen (ist der Aktuelle Wert, nicht der Rohwert) und auch der MWI war schon unter 0 und wieder bis 235 runter. Der Available Reserved space war auf 16 gefallen.
Beiden haben den gleichen Controller, beiden haben 80GiB NAND verbaut und auch wenn die Meldung über das Ableben der X25-E fehlt, so war bei
der letzten Meldung nach 1.58 PiB der Available Reserved space von 25 (bei 1.49 PiB) auf 14 gefallen, die SSD also sehr nahe am Ende und hatte nicht einmal doppelt so viele Daten geschrieben.
Vergleicht man das noch mit der Crucial m4 64GB, die genau darüber auch nahe dem Ende ist aber noch lebt und 2110.8663 TiB (=2.06PiB) geschrieben und 36477 P/E Zyklen überstanden hat, obwohl sie 20% weniger NAND und auch nur das MLC in 25nm statt in 50nm wie die beiden Intel hat, so zeigt das doch deutlich, dass SLC nicht so eine mythische Haltbarkeit hat und die Fortschritte der Controller sowie der NAND Fertigung die prinzipiellen Nachteile von mehr Bits pro Zelle und kleineren Fertigungsstrukturen durchaus mehr als ausgleichen können.
3D NANDs, zumindest das V-NAND von Samsung (über die 3D NANDs der anderen Hersteller wissen wir ja noch zu wenig) bringen auch nichts durcheinander, die haben nur viel größere Zellen und damit machen viel mehr Elektronen den Unterschied zwischen zwei Ladungszuständen aus, was die Nachteile mehr Ladungszuständen unterscheiden zu müssen, dann (teils über-)kompensiert. Die V-NANDs halten also länger und sind schneller zu beschreiben, zumindest im Vergleich zu den aktuellen planaren 15/16nm NANDs, was einmal die Schreibrate der 850 Evo im Vergleich zur 750 Evo (TLC V-NAND zu Samsungs planaren 16nm TLC) zeigt aber auch im Vergleich zur MX200, denn die hat planare 16nm MLC NANDs und schreibt mit 250GB ohne den Pseudo-SLC Schreibmodus nicht schneller als die 850 Evo 250GB wenn deren fester Pseudo-SLC Schreibcache voll ist. Außerdem spezifiziert Samsung bei der 850 Evo 3000 P/E Zyklen, während Crucial bei der BX100 (ebenfalls mit den 16nm MLC) nur 2000 spezifizierte P/E Zyklen in den S.M.A.R.T. Werten hinterlegt hat. Trotzdem bleibt aber das MLC V-NAND dem TLC V-NAND überlegen, sowohl bei der Schreibgeschwindigkeit (die 850 Pro 128GB schafft 470MB/s ohne einen Pseudo-SLC Modus der -Cache, bei der 850 Evo braucht es 4 mal so viel Kapazität um das zu überbieten) als auch in der Haltbarkeit.
Das MLC heute SLC selbst bei Enterprise SSDs mit hohen DWPD praktisch verdrängt hat und TLC nun MLC aus den Consumer SSD verdrängt, hängt aber nicht nur mit besseren Controllern zusammen, die haben sicher ihren Anteil daran, sondern eben auch mit der Weiterentwicklung der NANDs selbst. Außerdem natürlich mit den Kosten, denn mit MCL kann man bei gleicher Diefläche doppelt so viele Daten wie bei SLC speichern, bei TLC rund dreimal so viel (es wird etwas mehr für die ECC zur Seite gelegt) und wenn die Haltbarkeit für die Anwendung genügt, macht es keinen Sinn mehr für eine bessere Haltbarkeit zu bezahlen, die man nicht nutzen wird. Selbst die planaren 15/16nm TLC NANDs denen man wohl so 500 bis 1000 spezifizierte P/E Zyklen nachsagt (die Hersteller halten sich da ja durch die Bank mit Angaben zurück), reichen für die allermeisten Heimanwender doch dicke aus, die liegen doch i.d.R. bei 2 bis 3TBW pro Jahr, selten mal über 10TBw im Jahr und wer schafft schon mit normalen Heimanwendungen über 20TBW im Jahr? Die meisten der SSDs mit MLC werden dann mit wenigen Jahren gegen größere Modelle getauscht und haben doch nur einen winzigen Bruchteil der spezifizierten P/E Zyklen der NANDs verbraucht. Ob nun 10 bis 100P/E Zyklen von 3000, 5000 oder nur 500 verbraucht wurden wenn die SSD ausrangiert wird, spielt doch keine Rolle, oder? Die Haltbarkeit sollte man auch nicht mit der Zuverlässigkeit verwechseln, denn die Zuverlässigkeit gibt an, wie viele Ausfälle es innerhalb der vorgesehen Nutzungsdauer gibt und diese ist eben auch von den spezifizierten P/E Zyklen (bzw. teils TBW) vorgegeben und beträgt aber sowieso nur so 5, 7 oder maximal 10 Jahre, denn wird irgendwann was anderen kaputt gehen und sei es nur eine kalte Lötstelle oder ein gealterter Kondensator die die SSD lahm legen. Klar können NAND Ausfälle die vor dem erreichen der spezifizierten P/E Zyklen oder TBW auftreten zu Ausfällen führen, aber das sollten Ausnahmen sein, denn andernfalls hat der SSD Hersteller bei den Angaben geschummelt und minderwertigere NANDs verbaut als er nach den eigenen Spezifikationen verwenden müsste.