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MLC vs TLC : quel est le meilleur SSD ?

Les disques de stockage flash flash (SSD) à cellules multi-niveaux (MLC) et à cellules à trois niveaux (TLC) ont joué un rôle essentiel dans l’évolution du stockage flash. Cependant, le paysage a considérablement évolué ces dernières années, les technologies TLC et même Quad-Level Cell (QLC) prédominant désormais à la fois sur les marchés des consommateurs et des entreprises. Les SSD MLC, autrefois la norme pour les applications haute performance, sont de plus en plus rares, car les fabricants se concentrent sur une NAND plus dense et moins coûteuse pour atteindre des objectifs de croissance massive des données et de développement durable.

Dans cet article, nous verrons les principales différences entre les SSD MLC et TLC, notamment le coût, les performances, la fiabilité et l’endurance, et nous verrons comment les solutions de stockage d’entreprise modernes telles que Pure Storage® FlashArray™ exploitent des technologies flash avancées pour offrir des résultats optimaux pour les charges de travail actuelles.

MLC vs TLC : Quelles sont les principales différences ?

Les SSD MLC stockent deux bits de données par cellule, tandis que les SSD TLC en stockent trois. Cela signifie que la NAND TLC offre une densité de stockage plus élevée, ce qui se traduit par des capacités plus importantes et un coût par gigaoctet plus faible. Cependant, l’augmentation du nombre de bits par cellule introduit également une plus grande complexité dans la gestion de la tension, ce qui affecte l’endurance et les performances.

Comment les niveaux de tension stockent les données

La mémoire flash NAND stocke les données en piégeant les électrons dans des cellules de grille flottantes. Les différents niveaux de tension représentent des schémas binaires différents : lorsque les données sont écrites, des quantités précises de charge électrique sont injectées dans chaque cellule. Pendant les opérations de lecture, le contrôleur de stockage mesure le niveau de tension et le traduit en bits. La mémoire MLC doit distinguer quatre niveaux de tension (pour deux bits), tandis que la mémoire TLC doit distinguer huit niveaux (pour trois bits). Le contrôleur doit mesurer précisément ces niveaux de tension pour déterminer quelles données sont stockées. Il faut plus de temps et de complexité pour distinguer les différents niveaux.

Comprendre l’architecture SSD

Un SSD associe une mémoire flash NAND à un contrôleur et à une interface qui permettent au disque de fonctionner comme un remplacement instantané des disques durs traditionnels. Les SSD incluent une couche de traduction flash (FTL), qui est un firmware interne conçu pour gérer le contrôle de l’usure, la correction des erreurs et la gestion de mauvais blocs tout en traduisant les adresses logiques et physiques.

Il est important de noter qu’à partir de 2025, la technologie TLC est désormais la technologie courante pour la plupart des SSD, avec une QLC (quatre bits par cellule) qui gagne rapidement en popularité pour les charges de travail optimisées pour la capacité. Aujourd’hui, la technologie MLC est principalement utilisée dans les systèmes traditionnels ou les applications de niche nécessitant une très grande endurance.

Fonctionnalité

MLC (2 bits/cellule)

TLC (3 bits/cellule)

Densité

coût total de possession

Plus élevé

Coût

Plus élevé

coût total de possession

Endurance

Plus élevé (~10 000 cycles P/E)

Baisse (~3 000 à 5 000 cycles P/E)

Performance

Plus élevé

Baisse (mais amélioration)

Utilisation type

Entreprise traditionnelle

Grand public

Dossiers

Industrie, spécialité

Entreprise, cloud

Slide

Coût : La TLC est un moteur économique

Les SSD TLC sont généralement moins chers que les SSD MLC en raison de leur densité de stockage supérieure et de leur coût par bit inférieur. Cet avantage économique a fait de TLC la solution par défaut pour la plupart des nouveaux déploiements, des ordinateurs portables aux datacenters. L’écart de prix entre TLC et QLC se réduit également, ce qui accélère encore le passage à la MLC.

Fiabilité et endurance : Pas seulement un jeu de chiffres

Traditionnellement, les SSD MLC offrent une fiabilité et une endurance supérieures à celles de la technologie TLC, car moins de niveaux de tension par cellule réduisent le risque d’erreurs de données et d’usure des cellules. Cependant, les progrès réalisés en matière de technologie de contrôleur, de correction des erreurs et d’algorithmes de mise à niveau de l’usure ont considérablement amélioré l’endurance et la fiabilité de la mémoire TLC, ce qui la rend adaptée aux charges de travail d’entreprise exigeantes. Les SSD TLC modernes offrent désormais une endurance et une intégrité des données qui rivalisent ou surpassent les disques MLC plus anciens, en particulier lorsqu’ils sont associés à un logiciel de gestion flash avancé.

Performance : TLC s’accroche

Historiquement, les SSD MLC ont surpassé les SSD TLC grâce à des cycles de programmation/effacement (P/E) plus rapides et à une gestion de la tension plus simple. Pourtant, grâce à des innovations telles que les interfaces NVMe, les contrôleurs multicanaux et la mise en cache intelligente, les SSD TLC offrent désormais des performances qui répondent ou dépassent les besoins de la plupart des applications, y compris les bases de données, la virtualisation et l’analytique. En fait, de nombreuses baies 100 % flash d’entreprise reposent entièrement sur la QLC NAND, exploitant des logiciels pour optimiser les performances de diverses charges de travail.

Cas d’utilisation : L’emplacement actuel de chaque technologie

Aujourd’hui, les SSD MLC sont principalement utilisés dans les systèmes traditionnels, les environnements industriels ou les applications spécialisées nécessitant une endurance extrême (comme le trading haute fréquence ou la journalisation critique).

Les SSD TLC sont devenus la norme en matière de stockage grand public et d’entreprise, pour tout alimenter, des appareils personnels aux environnements cloud et d’AI à grande échelle. Avec l’essor de la technologie QLC, la technologie TLC est de plus en plus utilisée pour les charges de travail sensibles aux performances, tandis que la technologie QLC est choisie pour les applications orientées capacité, à lecture intensive, telles que la sauvegarde, les référentiels de contenu et les lacs de données.

Directement sur NAND : Les avantages uniques de Pure Storage

Le Operating System Purity de Pure Storage est unique dans le secteur : c’est le seul système d’Operating System de stockage qui contourne entièrement le SSD et accède directement à la NAND via les modules DirectFlash®. Cela élimine le FTL, un composant supplémentaire qui peut tomber en panne, consomme de l’électricité et ajoute une latence inutile. En supprimant cette couche, les baies Pure Storage assurent un bon contrôle de l’usure sur l’ensemble de la NAND de la baie, ce qui améliore les performances et l’endurance, que vous utilisiez la QLC NAND.

L’approche Pure Storage : Au-delà de la MLC et de la TLC

Pure Storage a dépassé les limites des SSD MLC et TLC classiques en concevant ses propres modules DirectFlash (DFM), qui communiquent directement avec la NAND brute pour une efficacité et une longévité maximales. Cette approche permet à Pure Storage d’offrir une densité plus élevée, une latence plus faible et une meilleure rentabilité que les baies SSD traditionnelles. En 2025, Pure Storage livrait des DFM jusqu’à 150TB (et bientôt 300TB), dépassant largement la capacité et l’efficacité des SSD disponibles dans le commerce. 

Pure Storage FlashArray//C™, une All-Flash Array optimisée pour la capacité, exploite désormais la QLC NAND de niveau professionnel, offrant une disponibilité de 99,9999 %, des mises à niveau sans interruption et une latence constante d’une milliseconde pour les charges de travail stratégiques. Cette plateforme est idéale pour les entreprises qui consolident leurs charges de travail, déploient des stratégies de hybrid cloud ou cherchent à remplacer leurs systèmes hybrides et disques HDD traditionnels par une solution durable et pérenne. 

Principaux avantages du all-flash storage moderne avec Pure Storage

  • Densité et efficacité énergétique radicalement améliorées, réduisant l’empreinte du datacenter et la consommation d’énergie jusqu’à 85 % par rapport aux baies traditionnelles
  • Des performances constantes et prévisibles pour les charges de travail sensibles aux performances et orientées capacité
  • Architecture Evergreen pour des mises à niveau sans interruption et sans arrêt planifié
  • Gestion unifiée du stockage en mode bloc, fichier et objet avec Pure Fusion
  • Fiabilité et protection des données de niveau professionnel, y compris cyber-résilience avancée

Conclusion

La question du MLC par rapport à la TLC est moins pertinente pour les acheteurs de stockage moderne, car la TLC (et désormais la QLC) est devenue la norme pour la plupart des nouveaux déploiements. Grâce aux progrès réalisés en matière de gestion flash, de technologie de contrôleur et d’innovation logicielle, les solutions basées sur la technologie TLC peuvent désormais offrir les performances, l’endurance et la fiabilité requises par les charges de travail les plus exigeantes d’aujourd’hui, pour une fraction du coût et de l’impact environnemental des anciennes technologies. Les modules DirectFlash et les plateformes FlashArray de Pure Storage illustrent cette évolution, offrant une efficacité, une simplicité et une résilience inégalées aux entreprises axées sur les données. 

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