Sơ lượt về dòng ổ đĩa 860 QVO với thế hệ 3D V-NAND QLC 4-BIT

Vừa qua, Samsung chính thức ra mắt dòng ổ cứng 860 QVO dựa trên thế hệ chip nhớ QLC (Quad-Level Cell) NAND. Ổ cứng SSD 860 QVO thuộc nhóm sản phẩm phổ thông trong top sản phẩm SSD đã rất thành công của Samsung. Không giống như phiên bản phổ thông trước đó như 850 EVO , 860 QVO đã bắt đầu cung cấp ra thị trường ngay từ bây giờ. 860 QVO được xem là phiên bản đầu tiên của làn sóng SSD mới có thể đánh bại các dòng ổ cứng dựa trên TLC NAND nhờ vào mật độ cao nhưng giá thành lại thấp hơn và bản thân ổ cứng 860 QVO cũng được trang bị bộ nhớ đệm LPDDR4 dung lượng đầy đủ.

Với NAND MLC hai-bit trên mỗi cell mà được sử dụng trong 860 PRO thường không được sử dụng trên các dòng ổ đĩa SSD tiêu dùng và gần như hiện tại cũng rất hiếm thấy trên cả các dòng SSD dành cho doanh nghiệp, phần lớn đều đã chuyển sang sử dụng các loại TLC 3-bit/cell như trong 860 EVO. Với mỗi lần số bit trên một cell tăng lên đồng nghĩa với việc độ bền và hiệu suất ghi sẽ giảm khi SSD cần phải hoạt động một cách cẩn thận hơn để phân biệt chính xác giữa các cấp điện áp, và với QLC NAND hiện lên đến con số 16 cấp điện áp khác nhau.

Trong khi các tiến bộ của bộ điều khiển và các cải tiến quy trình NAND khác (đặc biệt là việc chuyển đổi từ phẳng sang 3D NAND) cho phép TLC khắc phục hầu hết các nhược điểm của nó so với MLC, QLC được cho là sẽ không như thế. Những bản báo cáo đầu tiên về NAND QLC cho biết nó yêu cầu tối đa vài trăm chu kỳ lập trình/xóa qua đó sẽ đòi hỏi ổ đĩa phải xử lý một cách cẩn trọng hơn trong các khối lượng công việc cần xử lý lưu trữ nhiều hơn. Nhưng khi QLC tiến đến việc sản xuất hàng loạt, mọi thứ đã thay đổi và QLC NAND giờ đây đã có đủ độ bền để làm kho lưu trữ đa năng. Đặc biệt là với một nhà sản xuất bán dẫn đầy kinh nghiệm như Samsung.

Có 2 thiếu sót chính của NAND QLC so với TLC NAND đó là về hiệu suất ghi và độ bên ghi. Cả 2 vấn đề trên đều có thể được giải quyết bằng cách sử dụng số lượng NAND Flash nhiều hơn và cho phép dữ liệu lan tỏa song song lên các bề mặt NAND. Do đó, 860 QVO khởi đầu với dung lượng 1TB. Và ngay cả với dung lượng 1TB, Samsung 860 QVO chỉ cần 1 con chip QLC NAND với 8 lớp đế bên trong nhưng bù lại tốc độ ghi chỉ có thể đạt mức 80MB/s. Đồng nghĩa với việc bộ nhớ ghi đêm SLC trên SSD 860 QVO trở thành thành phần cực kỳ quan trọng so với những dòng sản phẩm SSD sử dụng TLC NAND. Với bộ nhớ đệm SLC, 860 QVO có thể bảo hòa hiệu suất ghi ngẫu nhiên và tuần tự trong liên kết SATA. Bộ đệm này có cơ chế hoạt động tương tự bộ đệm SLC trên 860 EVO, với dung lượng  thay đổi từ 6GB khi ổ cứng đầy và tối đa là 42GB trên bản 1TB và lên đến 78GB đối với bản 2TB và 4TB. Các sản phẩm QLC của Intel và Micron được trang bị bộ nhớ đệm SLC với kích thước thay đổi nhưng giới hạn tối đa cao hơn khi ổ cứng cần thêm dung lượng. Với 860 QVO có cách tiếp cận khác và nó sẽ thường xuyên xóa bộ nhớ đệm trong các thời điểm rỗi để sẳn sàng cho các hoạt động ghi tiếp theo.

Thông số kỹ thuật hiệu suất của 860 QVO khi hoạt động ngoài bộ đệm SLC là điển hình của SSD chính thống. Khi bộ đệm đầy, hiệu suất sẽ giảm đáng kể, dễ thấy nhất là trong hoạt động ghi tuần tự. Điện năng tiêu thụ cũng tương đương với các dòng sản phẩm SSD SATA khác của hãng Samsung khi phiên bản 1TB tiêu thụ tối đa 2W trong khi các phiên bản lớn hơn cũng chỉ đạt mức đỉnh là 3W khi ghi. Các phiên bản 2TB và 4TB có thông số hiệu suất và hiệu năng tương đương nhau, qua đó cho thấy QLC 2TB là vẫn đảm bảo khả năng lưu trú trên các kênh điều khiển NAND của bộ điều khiển MJX.

Về xếp loại bảo hành của 860 QVO cho thấy tác động rõ ràng của QLC NAND. Thời gian bảo hành của 860 QVO là 3 năm, cột mốc bảo hành phổ biến đối với các dòng SSD cấp thấp nhưng vẫn là thấp hơn con số 5 năm trên SSD 860 EVO và 860 PRO. Độ bền ghi được công bố tương đương 0.3 DWPD (Drive writes per day), tương đương với một số ổ cứng TLC rẻ hơn hiện có trên thị trường và tổng số byte được ghi, 860 QVO vẫn cao hơn khoảng 80% so với Intel 660p và Crucial P1, mặc dù các ổ NVMe QLC có lợi thế về bảo hành 5 năm.