TLC MLC SLC SSD의 저장방식

안녕하세요, 오늘은 SSD의 기록방식 TLC, MLC, SLC 방식에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

TLC, MLC, SLC 란 무엇인가?

SSD는 NAND 플래시 메모리가 사용되고 있지만, 그 저장하는 기술 및 방식에 따라 분류를 할 수 있습니다. SLC, MLC, TLC 로 나눌 수 있으며, SLC는 1셀 (메모리 셀 또는 기억 소자)에 1개(1bit)의 데이터를 저장할 수 있습니다. 이후 출시된 MLC는 2개(2bit) 저장, TLC는 3개(3bit) 저장할 수 있는 차이가 있습니다. 일반적으로 저희가 사용하고 있는 SSD 제품은 TLC, MLC 제품이며 주로 이 제품들은 1셀에 데이터를 저장하도록 늘려 1개의 칩에 용량을 크게 제작하여 제품마다 단가를 낮추어 판매하게 되었습니다. 용량대비 단가가 낮아지면 소비자 입장에서는 좋을 수 있지만, 데이터를 저장하는 방식 즉, 1 셀의 데이터 저장이 많을수록 데이터 보존의 신뢰성은 낮아지는 단점이 있습니다. 

SLC (Single Level Cell)	1 셀에 1 비트 의 데이터를 저장	신뢰성이 가장 높지만, 용량 단가가 높습니다.
MLC (Multiple Level Cell)	1 셀에 2 비트 의 데이터를 저장	신뢰성이 SLC 보다 낮지만, 용량 단가가 SLC 보다 저렴합니다.
TLC (Triple Level Cell)	1 셀에 3 비트 의 데이터를 저장	신뢰성이 MLC 보다 낮지만, 용량 단가가 MLC 보다 저렴합니다.

SLC : 표준 고속으로 읽고 쓰기가 가능합니다. 타 제품보다 수명이 긴 장점이 있습니다. 

MLC : SLC에 대비 1.5배 이상의 데이터 저장이 가능합니다. 절반의 전기를 축적하여 그 전위차를 이용합니다. 연산이 필요하기 때문에 동작 속도는 SLC보다 떨어지며, 전위차를 이용한 제품으로 수명이 SLC의 절반정도 입니다.

TLC : 하나의 셀을 3 등분하여 기록하기 때문에 SLC 대비 2배 이상의 데이터 저장이 가능합니다. 전위차 측정이 엄격하기 때문에 처리 속도가 저하됩니다. 또한 제품으로서의 수명은 MLC보다 낮습니다.

1. 데이터 보존 신뢰성, 수명, 성능 높은순 : SLC > MLC > TLC 

2. 용량에 따른 제품의 단가가 낮은순 : TLC > MLC > SLC

컨트롤러와 제품 프리징 현상

컨트롤러는 SSD의 데이터를 읽고/쓰는 전반적인 제어를 하는 기능이며, 컨트롤러의 제조사의 인지도와 완성도에 따라 SSD의 성능을 좌우합니다. 컨트롤러를 제조하는 제조사는 SandForce, Toshiba, Indilinx, Marvell, Intel, Samsung 등 이 있으며, SSD 컨트롤러를 어느 제조사 제품을 탑재했느냐에 따라 SSD 제품의 성능이나 수명에 연관성이 있습니다. 컨트롤러를 만드는 회사는 다른데 자사의 브랜드를 걸고 제품을 출시하는 경우가 많습니다. 예를 들면 모니터 액정은 LG / 삼성이 제조하고 중소기업 브랜드를 걸고 모니터 완제품을 판매하는 방식이라고 보시면 됩니다. 흔히 말하는 SSD에 프리징 현상이라는 의미는 일시적으로 OS에서 사용중 반응이 정지하는 현상을 말합니다. 특히 저가 SSD 나 컨트롤러를 신규로 개발해서 내놓는 제품들에서 프리징 현상이 생길 수 있습니다. 프리징 현상은 SSD 에 쓰기를 집중적으로 하였을 때 제품에서 프리징 증상이 점차적으로 나타나며, 게임이나 영상을 보는 등 실시간 의로 작업을 해야 하는 경우 렉이 생기거나 다운이 되는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 하지만 프리징 현상도 요즘에 출시되는 SSD 제품은 많이 개선되어 거의 보고가 되고 있지 않다고 합니다. 하지만 SSD를 처음에 출시되어 저가 보급형으로 구매하신 분들중에서는 간혹 프리징 현상이 나타난다고 합니다. 

일반적인 PC, 노트북에서의 선택

참고로 MLC는 전압 레벨을 이용하여 멀티비트 기록이 가능합니다. 원래, MLC는 2비트 기록뿐만 아니라 멀티비트의 기록이 가능한 방식이기 때문에, 정확하게는 3비트로 기록이 되는 TLC로 정의할 수 있습니다. 따라서 위의 해석에서 말하는 MLC는 -> MLC-2 / TLC를 -> MLC-3 또는 3-bit MLC 라 부르기도 합니다.  일반적인 PC나 노트북 사용자라면 가격 대비 성능이 좋지만, 데이터 보존의 신뢰성이 낮다는 단점이 있지만, TLC 제품을 선택하셔도 크게 문제가 되지 않습니다. SSD 제품은 사용량에 따른 수명연장 / TRIM / 컨트롤러의 안정화 등 계속 발전하고 있으며, 데이터 다운로드를 전용으로 하거나 중요한 데이터를 저장하는 서버용도로는 TLC 제품은 적합하지 않을 수 있지만 일반적인 사용자 기준에서는 가성비가 좋은 TLC 제품을 선택하셔도 문제될 것이 없습니다. 

감사합니다.