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Tecnologías de optimización de escritura en SSDs con memoria flash 3D NAND

En las unidades de estado sólido (SSDs) que utilizan memoria flash 3D NAND TLC (Triple-Level Cell) o QLC (Quad-Level Cell), es común el uso de una caché SLC (implementada mediante el modo pseudo-SLC) para mejorar el rendimiento de escritura. Esta técnica hace funcionar la NAND TLC o QLC en modo pseudo-SLC —almacenando solo un bit por celda— para crear un búfer de alta velocidad que acelera las operaciones de escritura. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, el SSD puede omitir esta caché y escribir directamente en el área TLC. Este comportamiento se conoce como Direct Write. Comprender cómo funciona este mecanismo es esencial para seleccionar el SSD adecuado para cada aplicación.
 

Contexto: Tecnologías TLC y caché SLC

La NAND TLC almacena 3 bits por celda, lo que ofrece una alta densidad de almacenamiento y ventajas en costos. Sin embargo, tiene velocidades de escritura más lentas en comparación con la SLC o MLC, debido a sus tiempos de programación más largos. Para superar esta limitación, muchos SSDs designan una parte de los bloques TLC para operar en modo pseudo-SLC —almacenando un solo bit por celda— y así formar una caché temporal que mejora el rendimiento de escritura a corto plazo.
 

SLC-MLC-TLC- QLC

 

¿Qué es Direct Write?

Direct Write se refiere al proceso mediante el cual los datos se escriben directamente en el área de almacenamiento TLC sin pasar previamente por la caché SLC. Esto puede ocurrir en los siguientes escenarios:

  • La caché SLC está llena o temporalmente no disponible.

  • El firmware del SSD identifica los datos como datos fríos.

  • El SSD está configurado con un diseño de firmware sin caché, priorizando la estabilidad o la durabilidad.

 

La tecnología Direct Write, optimizada por el equipo interno de I+D de SSSTC, está especialmente diseñada para mejorar la consistencia de escritura bajo cargas de trabajo pesadas y sostenidas. Permite velocidades de escritura constantes y sostenidas al minimizar la latencia y eliminar pasos redundantes en el proceso de escritura. La principal ventaja de Direct Write radica en su capacidad para escribir datos directamente en la NAND Flash con una dependencia mínima de la caché SLC, lo que simplifica la ruta de datos y elimina búferes intermedios, asegurando un rendimiento estable durante operaciones intensivas de escritura.

Aplicaciones ideales para Direct Write

La tecnología Direct Write de SSSTC es particularmente adecuada para aplicaciones que implican operaciones de escritura frecuentes y sostenidas, tales como:
Ideal Applications for Direct Write
  •  Sistemas industriales/embebidos sin caché de escritura

    - Registro de datos de sensores en dispositivos de borde

    - Captura de datos en equipos de automatización industrial

  • Aplicaciones de alta confiabilidad que requieren latencia predecible y bajaamplificación de escritura

    - Producción profesional de video y transmisión de medios

    - Sistemas de grabación de video en vehículos

  • Dispositivos de retención de datos a largo plazo (por ejemplo, grabadoras)

    - Grabación de video en red (NVR)

    - Sistemas de videovigilancia

    - Grabación televisiva

Estas aplicaciones suelen implicar procesamiento en tiempo real, operación continua, salida en alta resolución, largo tiempo de actividad y tolerancia cero a la pérdida de datos, lo que hace que la estabilidad en la escritura sea absolutamente crítica.Direct Write permite una captura y almacenamiento de datos sin interrupciones, previniendo eficazmente problemas como latencia, pérdida de fotogramas, corrupción de archivos o interrupciones de grabación. Puede manejar de manera confiable grandes volúmenes de datos de escritura continua con fluctuaciones mínimas en el rendimiento, asegurando velocidad de escritura constante, operación estable y preservación de contenido de alta calidad.

 

¿Por qué elegir un SSD con Direct Write?

Los SSDs no optimizados a menudo enfrentan dificultades con cargas de escritura prolongadas y de alto volumen, especialmente en entornos centrados en video. Cuando se ven abrumados por un flujo continuo de datos, estas unidades pueden experimentar cuellos de botella en el rendimiento, demoras en la escritura o incluso pérdida de datos. Este problema es particularmente evidente en los SSDs que dependen en gran medida de la caché SLC; una vez agotada la caché, las velocidades de escritura pueden disminuir drásticamente, comprometiendo la estabilidad del sistema.

La tecnología Direct Write resuelve este desafío eliminando la dependencia del almacenamiento en caché SLC, ofreciendo un rendimiento de escritura estable y predecible durante períodos prolongados. Incluso en escenarios exigentes —como grabación continua de video 4K o operaciones de alta carga 24/7—, los SSDs equipados con Direct Write mantienen un rendimiento estable y constante. Gracias a su confiabilidad en escritura, los SSDs con Direct Write son una solución ideal para grabaciones de video continuas y otras aplicaciones de alta demanda de datos.

Why Choose an SSD with Direct Write

Direct Write es una estrategia clave de escritura en SSDs basados en arquitectura 3D NAND Flash, que ofrece un equilibrio entre rendimiento, durabilidad y consistencia en diversos casos de uso. Comprender su funcionamiento y base técnica ayuda a los diseñadores de sistemas a ajustar la configuración de la caché y las estrategias de implementación de SSDs según las necesidades reales de cada aplicación.

Para obtener más información sobre la arquitectura de SSDs de SSSTC o explorar productos que admiten la tecnología Direct Write, comuníquese con nosotros o consulte nuestro catálogo de productos.


Nota: El término "caché SLC" o "búfer SLC" en este artículo hace referencia a un área de caché implementada mediante modo pseudo-SLC en NAND Flash TLC o QLC para emular el comportamiento de celda de un solo nivel. No representa NAND SLC nativo.
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