News Penta-Level Cell: Solidigm demonstriert erste SSD mit 5 Bit pro Zelle

[katzenhai2]

Was ich problematisch an QLC und PLC finde ist die Haltbarkeit der Daten wenn die SSD stromlos ist. Diese müssten dann doch die Daten schneller verlieren?

 

[gymfan]

SSDs sind halt kein Medium zur stromlosen Langzeitarchivierung. Sie brauchen aber nur wenig Strom, wenn kene Zugriffe stattfinden. Damit feht für mich allenfalls noch ein wirksamer Schreibschutz, damit niemand die Daten unbeabsichtigt löschen kann.

Da mein PC noch keine 6-12 Monate stromlos war weiss ich aber nicht, wie meine QLC SSD darauf reagieren würde. Im Gegensatz zum NAS hätte ich auch keinen Möglichkeit die Datenintegrität zu prüfen.

 

[Rickmer]

@katzenhai2 Für echte Archivierung musste schon auf Band schreiben und das vernünftig einlagern, da sind HDDs genauso ungeeignet wie SSDs...

 

[andi_sco]

Mickrige 50GB?

Für den mobilen Einsatz sind auch 2TB TLC SSDs schon lange billig genug, falls man als Fotograf solche Anforderungen hat.

Ich mach das nur hobbymäßig, auch wenn mal Bilder in Dubai oder bei Tech-Seiten landen.
Und nicht jeder schießt Fotos als RAW und dann gleich hunderte Stück davon.

Sorry für das OT, aber manche sollten mal aus der Bubble kommen

 

[spcqike]

Kann jemand nochmals versuchen zu erklären, warum von 4 auf 5 bit sich die Speicherkapazität von eine Speicherzelle nicht verdoppelt? ich verstehe schon, dass 4 => 5 +25% sind, aber da man ja von 16 => 32 verschiedene Zustände steigert sollte das doch die Kapazität sein, da man 32 verschiedene Informationshäppchen pro Zelle hat und dementsprechend 100% höhere Kapazität? Diese Auflistung von bad_sign würde doch genau das auch belegen?

Wo genau ist da mein Denkfehler? ich habe alle Kommentare gelesen, aber irgendwie ist da niemand so genau drauf eingegangen.

Vielen Dank!

Dein Denkfehler ist dass du versucht die möglichen Zustände mit den bit gleichzusetzen. Du speicherst nur 5 Bit. Also nur einen bit mehr pro Zelle.

Angenommen du möchtest 25Byte (200Bit) abspeichern. Wie viele QLC und wie viele PLC Zellen bräuchtest du?

50QLC oder 40PLC.

Der Inhalt ist egal. Ob nun 200 „0“en oder 200 „1“en. Oder irgendwas wildes dazwischen.

Natürlich müssen sich die möglichen Zustände (Komplexität) verdoppeln. Aber der Inhalt wird eben nur 1 mehr.

 

[Gr.mm]

Danke, aber ich hab mich da unverständlich ausgedrückt. Natürlich ist da nur ein Bit mehr, aber mit jedem Bit verdoppeln sich die Zustände. Deswegen müsste man doch pro Zelle und zusätzlichem Bit das doppelte speichern können

ebenso @Bloostix
Euer denkfehler ist, dass ihr euch von "5 bit können eine doppelt so große Zahl abbilden wie 4 bit" ablenken lasst. Im kontext von SSD speichern müsst ihr aber die bits einzeln betrachten

Ich versuche es mal mit einer analogie:
Bisher konnten in eine Speicherzelle (absolut dunkler lagerraum ohne lichter) bis zu 4 sachen eingelagert werden und diese 4 sachen haben nicht (unbedingt etwas) miteinander zu tun. Damit man also jederzeit den richtigen gegenstand dem richtigen besitzer in die hand geben kann hängt man am eingang eine tabelle auf die alle 16 möglichen lagerkombinationen der 4 sachen anzeigt und markiert dann die für diese zelle korrekte reihenfolge (aka spannungszustand).
Möchte man jetzt eine weitere sache dort einlagern, verdoppeln sich die möglichen kombinationen, die die tabelle an der tür enthalten muss (von 16 auf 32), die anzahl der eingelagerten sachen steigt aber nur um 25% von 4 auf 5

 

[pseudopseudonym]

@bensen das ist doch klar, aber ich bin eine Privatperson und kein business und wenn die SSD so gut wie nie beschrieben wird und dann noch die Haltbarkeit schlechter als bei einer HDD ist, frag ich mich was man mit einer SSD soll. Mit PLC sinkt die Haltbarkeit und die Geschwindigkeit, dass widerspricht dem Sinn einer SSD.

Eine HDD ist laut, verbraucht mehr Strom und ist mechnisch anfälliger. Für Musik & Filme wäre PLC in der NAS mit lieber.

 

[Clarissa1986]

Ich werde mir sowas nie holen. Viel zu anfällig für Datenfehler. Bei so vielen unterschiedlichen Ladezuständen, zwischen denen unterschieden werden muss. Schon QLC mit 4bit pro Zelle kriecht rum, wenn man wirklich auf den QLC schreibt und der Cache gefüllt ist und hat eine sehr komplizierte Fehlerkorrektur nötig. Das wird sicherlich nicht besser. Die Haltbarkeit sinkt dann auch noch mal (max. Schreibvorgänge bis zum Ableben einer Zelle). Schon TLC habe ich eher zähneknirschend angenommen. Als QLC rauskam, habe ich aber explizit darauf geachtet, dies zu boykottieren. Und das werde ich nun bei PLC auch so fortführen. Schlechter als TLC akzeptiere ich nicht. Denn sowohl die Schreibzyklen (Langlebigkeit) als auch die Datensicherheit (Lesefehler beim auslesen) verschlechtert sich. Ebenso wie der Speed. Denn die Zellen mit mehr Bits sind langsamer. Da der Controller mehr berechnen muss und mehr Algorithmen zur Fehlervermeidung beim auslesen anwenden muss. Die SSD wird also immer langsamer, anfälliger und kurzlebiger, desto mehr Ladezustände die Zellen haben. TLC ist da noch einigermaßen akzeptabel. Aber schlechter als TLC muss nun wirklich nicht sein. Am liebsten hätte ich SLC. Aber die gibt es ja kaum noch. 2bit-MLC auch nicht mehr oft. Eigentlich traurig. Die hatten nämlich viel längere Langlebigkeit (Schreibzyklen). Eine große SLC SSD wäre mein Wunsch

 

[qqALEXpp]

ebenso @Bloostix
Euer denkfehler ist, dass ihr euch von "5 bit können eine doppelt so große Zahl abbilden wie 4 bit" ablenken lasst. Im kontext von SSD speichern müsst ihr aber die bits einzeln betrachten

Ich versuche es mal mit einer analogie:
Bisher konnten in eine Speicherzelle (absolut dunkler lagerraum ohne lichter) bis zu 4 sachen eingelagert werden und diese 4 sachen haben nicht (unbedingt etwas) miteinander zu tun. Damit man also jederzeit den richtigen gegenstand dem richtigen besitzer in die hand geben kann hängt man am eingang eine tabelle auf die alle 16 möglichen lagerkombinationen der 4 sachen anzeigt und markiert dann die für diese zelle korrekte reihenfolge (aka spannungszustand).
Möchte man jetzt eine weitere sache dort einlagern, verdoppeln sich die möglichen kombinationen, die die tabelle an der tür enthalten muss (von 16 auf 32), die anzahl der eingelagerten sachen steigt aber nur um 25% von 4 auf 5

Bei deiner Analogie stimmt aber was fundamentales nicht: Bei Flash Zellen geht es mir nicht um die 4-5 Sachen (=Bits) die dort eingelagert sind sondern um die Information die gespeichert werden kann (also entsprechend 16 oder 32 Zustände). Am Ende geht es mir nämlich nur drum wieviele Zellen benötige ich um eine gewisse Menge Information zu speichern. Von daher kann eine PLC Zelle ja doppelt so viel Information speichern wie eine QLC Zelle und nicht eben nur 25% mehr

 

[spcqike]

@qqALEXpp Nein eine PLC Zelle kann nur einen Bit mehr speichern.

Die möglichen Zustände sind „egal“. Die beschreiben am Ende nur die Komplexität. Also wie aufwendig das Schreiben und lesen wird.
Nur weil es 2^5 mögliche Zustände gibt, werden nicht auch 2^5 Informationen bzw. Daten gespeichert. Gespeichert werden nur 5Bit.

Du sagst es doch selber.

Am Ende geht es mir nämlich nur drum wieviele Zellen benötige ich um eine gewisse Menge Information zu speichern.

du brauchst genau eine Zelle für 5 Bit. Du weißt zu jeder Zeit, welchen Wert deine 5Bit haben.
Du hast genau 5 Informationen.
Du weißt: bit0 ist aus, bit1 ist an, bit2 ist aus, bit3 ist an und bit4 ist aus. 01010. das ist zwar nur einer der 32 möglichen Zustände, aber mehr als 5 Informationen (eine Information pro Bit) kannst du nicht speichern/auslesen.

Nachtrag:
Am Beispiel SLC und MLC und TLC
SLC hat einen bit. 0 oder 1. 0V oder 3V (angenommene 3V. Ich hab keine Ahnung, welche Logik Spannungen tatsächlich relevant sind)

MLC Speicher 2 Bit. 00, 01, 10, 11…0V, 1V, 2V, 3V

TLC 3bit. 000, 001, 010, 011, 100, … 111
0V, 0,375V, 0,75V, ….. 3V

Du verdoppelst die Komplexität, es gibt genau doppelt so viele mögliche Zustände. Du gewinnst aber nur einen bit an Informationen. Das ist nun mal das binäre System. Jedes bit mehr verdoppelt die möglichen Zustände, bringt(oder kostet, kommt auf den Anwendungsfach an) aber eben nur einen weiteren bit.

Das ist auch einer der Gründe warum IPv6 so mächtig ist. Ein Adressraum von 128Bit (im Vergleich zu 32Bit bei IPv4)… eine schier unvorstellbare Zahl. So unvorstellbar, dass ein privates IPv6 Netzwerk nun 2^32 mal mehr IP Adressen haben kann, als es globale IPv4 Adressen überhaupt gibt.

 

[maxrl]

Am Ende geht es mir nämlich nur drum wieviele Zellen benötige ich um eine gewisse Menge Information zu speichern. Von daher kann eine PLC Zelle ja doppelt so viel Information speichern wie eine QLC Zelle und nicht eben nur 25% mehr

Dein beschriebener Fall gilt halt nur wenn man maximal eine Zelle betrachtet. Sobald man davon ausgeht das die gewünschte Information auf mehreren Zellen verteilt ist wird relativ schnell deutlich das man 4/5 der PLC Zellen benötigt im Vergleich zu QLC Zellen (Pro Zelle also 25% mehr Speicherplatz)
Hier mal eine Tabelle mit ein paar Beispielen:

Bits	Anzahl QLC Zellen	Anzahl PLC Zellen	Eingesparte Zellen
8	2	2	0 (0%)
16	4	4	0 (0%)
32	8	7	1 (14.286%)
1024	256	205	51 (24,878%)
1048576	262144	209716	52428 (25%)
1099511627776	274877906944	219902325555	54975581389 (25%)

Die Tabelle geht vom Byte bis zum Gigabyte und der Prozentwert unter Eingesparte Zellen repräsentiert wie viel Prozent pro PLC Zelle mehr gespeichert werden kann (100 * Eingesparte Zellen/Anzahl PLC Zellen)

 

[spcqike]

Die Tabelle geht vom Byte bis zum Gigabyte

1Byte = 8 Bit,
1GByte = 1.073.741.824 Byte = 8.589.934.592 Bit

1.099.511.627.776 Bit = 137.438.953.472 Byte = 128 GByte

@qqALEXpp Gedankenproblem ist, dass mögliche Zustände mit gespeicherten Informationen verwechselt werden. 5 Bit hat selbstverständlich doppelt so viele mögliche Zustände wie 4 Bit, kann wohl aber zu einer gegebenen Zeit immer nur 1 Bit mehr speichern, als 4 Bit.

 

[maxrl]

1.099.511.627.776 Bit = 137.438.953.472 Byte = 128 GByte

Oooops 2er Potenzen sind so ne Sache , danke für die Verbesserung.

 

[Cool Master]

Was ich problematisch an QLC und PLC finde ist die Haltbarkeit der Daten wenn die SSD stromlos ist.

Das Problem haben HDDs auch. Bei HDDs sagt man ~12 Monate bei SSDs ~6 Monate. Aber Weder HDD noch SSD sind Langzeit Backups. Dafür hat man entweder wie schon gesagt wurde Tape oder optische Medien die je nach Medium zwischen 50 und ~1000 Jahre halten.

 

[Gr.mm]

Bei deiner Analogie stimmt aber was fundamentales nicht: Bei Flash Zellen geht es mir nicht um die 4-5 Sachen (=Bits) die dort eingelagert sind sondern um die Information die gespeichert werden kann (also entsprechend 16 oder 32 Zustände). Am Ende geht es mir nämlich nur drum wieviele Zellen benötige ich um eine gewisse Menge Information zu speichern. Von daher kann eine PLC Zelle ja doppelt so viel Information speichern wie eine QLC Zelle und nicht eben nur 25% mehr

Du fällst genauso auf den denkfehler herein mögliche speicherzustände mit anzahl bits gleichzusetzen.

Nehmen wir mal an du willst eine Lichtsteuerung für dein Wohnzimmer realisieren. Jedes bit gibt an ob eine bestimmte Lampe an oder ausgeschaltet sein soll.
dann brauchst du für 1 Lampe 1 Bit, für 2 Lampen 2 Bit usw...
Also braucht man MLC mit 2 bit pro zelle um die 4 möglichen kombinationen der zwei lampen abzubilden.
Kommt eine dritte lampe dazu braucht man TLC für die 3 Bits und 8 möglichen kombinationen und bei 4 braucht es QLC für 4 Bits und 16 zustände.
Die >>>Bits<<< sind die informationen die du speichern und verarbeiten willst, die verschiedenen zustände/kombinationen sind nur ein mittel zum zweck um das eigentlich wichtige darzustellen/zu speichern, quasi wie eine überkomplizierte verpackung das auch ja alles unbeschädigt bleibt, aber zählt halt nicht zum eigentlichen produkt dazu.

 

[qqALEXpp]

Du fällst genauso auf den denkfehler herein mögliche speicherzustände mit anzahl bits gleichzusetzen.

Nehmen wir mal an du willst eine Lichtsteuerung für dein Wohnzimmer realisieren. Jedes bit gibt an ob eine bestimmte Lampe an oder ausgeschaltet sein soll.
dann brauchst du für 1 Lampe 1 Bit, für 2 Lampen 2 Bit usw...
Also braucht man MLC mit 2 bit pro zelle um die 4 möglichen kombinationen der zwei lampen abzubilden.
Kommt eine dritte lampe dazu braucht man TLC für die 3 Bits und 8 möglichen kombinationen und bei 4 braucht es QLC für 4 Bits und 16 zustände.
Die >>>Bits<<< sind die informationen die du speichern und verarbeiten willst, die verschiedenen zustände/kombinationen sind nur ein mittel zum zweck um das eigentlich wichtige darzustellen/zu speichern, quasi wie eine überkomplizierte verpackung das auch ja alles unbeschädigt bleibt, aber zählt halt nicht zum eigentlichen produkt dazu.

Danke für die Mühe mit dem Beispiel. So langsam geht das Licht auf

 

[katzenhai2]

Das Problem haben HDDs auch. Bei HDDs sagt man ~12 Monate bei SSDs ~6 Monate. Aber Weder HDD noch SSD sind Langzeit Backups. Dafür hat man entweder wie schon gesagt wurde Tape oder optische Medien die je nach Medium zwischen 50 und ~1000 Jahre halten.

Jetzt bin ich verwirrt: Wieso halten die Daten bei HDDs nur 12 Monate? 😮 Wenn die Strom bekommt, werden die vorhandenen Infos nicht neu geschrieben bzw. mit Strom versorgt so wie bei SSDs!?

 

[massaker]

Jetzt bin ich verwirrt: Wieso halten die Daten bei HDDs nur 12 Monate?

Empfohlen ist das eine, was sie tatsächlich mal ausgehalten haben, ist das andere. Auch SSDs können 2-3 Jahre ihre Daten behalten, wenn sie noch neu/wenig abgenutzt sind, warm beschrieben (so bei 45-65°C) und danach kalt gelagert (unter 25°C) werden.
Was HDDs angeht: es geht hier eher um die Mechanik/Spindel-Lager/Aktuator-Achsen - das alles soll sich am besten 1x im halben Jahr wenigstens bisschen bewegen. Ganz ohne Bewegung können diese Teile aber ebenfalls mehrere Jahre überleben. Müssen aber nicht.

 

[katzenhai2]

Was HDDs angeht: es geht hier eher um die Mechanik/Spindel-Lager/Aktuator-Achsen - das alles soll sich am besten 1x im halben Jahr wenigstens bisschen bewegen.

Okay, danke, macht schon eher Sinn. Wobei sich auch die Frage stellt wie gut sich die magn. Daten halten bei der heutigen Spurendichte...

Dann kommt das mit auf die "Akku alle halbe Jahre aufladen"-ToDo-Liste. 😁

 

[PS828]

je nach anwendung, besonders wenn für HDDs der platz fehlt ist das eine option in der zukunft. konkurenzfähig beim preis nur für platz sehe ich sie im vergleich aber nicht. die HDDs bleiben ja auch nicht stehen