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KIOXIA EXCERIA PRO 2TB Review – BiCS5 has to compete with Micron’s 176-layer NAND, also in terms of price

Disclaimer: The following article is machine translated from the original German, and has not been edited or checked for errors. Thank you for understanding!

 

What does dynamic pSLC cache actually mean?

Now we come to a more technical detail, which most people might not be aware of to the full extent. Much has already been written about pSLC cache, so there is no need to go through it again in detail, at most as a small refresher. Here we go…

To increase the write speed, the so-called “pseudo-SLC cache” (pSLC) is often used in consumer products, although it can now also be found in various industrial solutions. For this purpose, part of the NAND capacity is configured as SLC memory, in which only one bit per cell is stored. Accordingly, this memory can be written and read very quickly. Since it is not dedicated, i.e. not a real SLC memory, it is called pseudo SLC. Such a cache can be used for all memory types that store several bits per flash cell, i.e. three bits as here with TLC. The pSLC cache also uses a significantly higher voltage for the one bit, which provides some security and is therefore better than Fast Page.

The use of pSLC cache offers a speed advantage, especially when the storage medium does not have read or write accesses between writing larger amounts of data. These idle times are used by the storage medium to move data from the cache to the TLC area.

Figure 1 – Pseudo SLC Cache (pSLC)

But everyone knows the disadvantages of the pSLC. When the fast pSLC cache is full, the speed drops significantly because further write accesses to the storage medium must first free the pSLC by moving older data from the cache to the TLC memory. 

But what is hidden behind “dynamic pSLC cache”?  Dynamic pSLC cache has now also found its way into industrial storage solutions, but only with very hard restrictions. In contrast to the static pSLC cache, up to 100% of the NAND flash is used dynamically as pSLC cache, depending on how full the storage medium is. The cache can thus comprise up to 1/3 of the total memory size

However, the writing speed of the storage medium depends not only on the amount of data that is written without interruption, but also on the fill level of the memory. And this is exactly what makes the write speed in the life cycle difficult to predict.

Figure 2 – Dynamic pSLC Cache and Performance (based on Swissbit study)

NAND flash manufacturers do not recommend dynamically changing the configuration of flash blocks as pSLC or TLC memory for reliability reasons, but in the consumer sector, where the temperature windows are not so important, people are more relaxed about it.

All manufacturers of dynamic NAND storage media media, including Micron, permanently switch back to TLC mode after a specified maximum number of program and erase cycles. Before that, the storage medium achieves the best values especially in short write processes that do not require the entire capacity. After a certain amount of use, however, the medium slows down permanently, and this should never be ignored. Phison’s E18 handles dynamically changing the configuration of flash blocks quite well, but it can’t outsmart physics either.

It remains to be seen when the end of the cache performance will be reached. Real long-term tests will have to show that in the end, because unfortunately nothing is known about the Micron NAND yet. Thus, we gladly take note of the performance measured today, but also have to restrictively note that it will certainly be usable like this for longer, but never in the long run if you want to qualify as the write and delete king of large memory blocks.

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catpig

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Mal eine ganz dumme Frage... wo ist denn der zweite DRAM-Chip versteckt? Sind die gestapelt?

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Denniss

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Bestückung ist auf der Rückseite vorgesehen für die 4TB-Variante, bei der 2TB ist nur einer drauf auch wenn er Text von zweien spricht

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Igor Wallossek

1

10,201 Kommentare 18,828 Likes

Danke für den Hinweis, typischer Kopierfehler aus einem Vorgängerartikel, um mir die Abtipperei der Bezeichnunegn zu sparen :D
Ist mir leider durchgerutscht und wurde gefixt :)

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c
catpig

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26 Kommentare 10 Likes

Shit happens, ist ja letztlich auch ein unwesentliches Detail. Aber schön, dass du auch die korrigierst ^^

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Ghoster52

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1,412 Kommentare 1,068 Likes

Danke für den Test, immer wieder aufschlussreich und leider zum Teil ärgerlich zu gleich...
Herstellungskosten werden auf ein Minimum reduziert und an der Kasse wird trotzdem voll rein gegriffen.

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P
Pokerclock

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434 Kommentare 369 Likes

Immer wieder interessant, wenn die SSDs auch mal produktiv benutzt werden. Ich bin da mit den Crucial P1 und P2 auch schon hart aufgeschlagen. Nutzlos, wenn größere Mengen geschrieben werden, merkt man teils sogar bei großen Spielinstallationen. Seitdem wieder bei Samsung und WD gelandet. Aber im Zweifel halt ins höhere Preisregal gegriffen, anstatt sich wundern warum plötzlich das ganze System lahmgelegt wird...

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B
Besterino

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6,734 Kommentare 3,328 Likes

Der ganze sequentielle Unsinn ist eh ohne Aussagekraft - lesend wie schreibend. Oder positiv formuliert: für einige spezielle Anwendungen (Backup, Videoschnitt…?) mag das interessant sein, für alles andere NICHT. Überall sonst zählt allein IOPS und da trennt sich ganz ganz schnell die Spreu vom Weizen und zeigen sich eben ganz andere vorne, als die Benchmarkpupser in den Marketingabteilungen uns weismachen wollen.

Da geht nichts über 3DXPoint - leider nur zu brutalen Preisen (da kosten 100GB mehr als 2TB TLC). Trotzdem lohnt sich das, denn mit 400k konstanten IOPS schreibend rockt man jede Consumer SSD weg, selbst wenn man das nur als Schreibcache nutzt: dann kann man nämlich wieder die „lahmen“ 08/15 NVME Consumer SSDs als Hauptspeicher nehmen (weil man dann nämlich aus den vielen kleinen writes wieder große sequentielle macht und dann doch das vom Marketinggeschwurbel Angepriesene in der echten Welt nutzen kann).

Aber obwohl ich totaler Storage-(und Netzwerk)-Performance-Jünger bin, war selbst mir das zu teuer…bisher… ;)

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D
Denniss

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1,518 Kommentare 548 Likes

Bei der P1 war ja QLC bekannt, bei der P2 wurde der zwar nachgeschoben aber das war eigentlich auch von Crucial so angekündigt (oder zumindest angedeutet). Die Lahmheit von QLC war auch bekannt.

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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