QLC

1. 개요

2. 장점

• 높은 대용량
  셀마다 2비트의 데이터를 저장하는 MLC나 3비트의 데이터를 저장하는 TLC와 달리 QLC는 4비트의 데이터를 저장하기 때문에 많은 용량을 가질 수 있다. 경제적 관점에서 TLC가 도달하기 난감한 고용량을 달성할 수 있으며, 삼성 870 QVO의 경우 처음으로 EVO에는 없는 8TB 모델을 출시했다. 그리고 5년이 넘게 이를 능가하는, 혹은 같은 용량의 개인용 대용량 QLC는 발매되지 않았다.
• 싼 가격
  일단 TLC보다는 저렴하다. 그러나 소비자 시장에서는 기대만큼 저렴하지 않다. SLC→MLC는 용량2배(100% 증가), MLC→TLC는 용량1.5배(50% 증가), TLC→QLC는 1.3배(30% 증가)로 셀 레벨이 올라갈수록 셀 레벨 증가에 따른 용량 증가폭이 감소된다. 이로 인해 2023년 현재까지는 소비자용 저용량 제품은 단품 가격에선 TLC 대비 특별히 이점을 보이지 못 한다는 것이 문제다. 오히려 낸드 수급 상황에 따라 가격차가 더 좁혀지는 적도 많았다. 2023년 9월 초에는 같은 마이크론사의 QLC인 P3 Plus와 TLC인 P5 Plus간에 가격차가 1테라 이하에서 11000원, 2테라에서도 26000원 정도 밖에 없었을 지경이므로, QLC 살 돈에 몇만원 보태 TLC를 산다라는 인식이 팽배한 상황이다. 그나마 TLC로는 집적에 난항을 겪는다는 4TB 이상의 고용량 제품에서 TLC와 QLC의 가격 격차가 의미 있어 보일 뿐이다.
  개인이 구매할때는 위의 이야기가 통용이 되지만, 노트북 등에 OEM 납품되는 SSD는 2019년 이후로는 사실상 QLC가 정복했다고 봐도 된다. 아무리 적은 가격 차이라고 해도 기업의 입장에서는 수익으로 직결되기 때문. 노트북의 경우 SSD의 성능이 다소 낮아도 이를 체감할만한 고속 인터페이스와 연결되는 경우가 드물기도 하다. 아무리 느린 QLC SSD라고 해도 기가비트 이더넷으로 날아오는 데이터 쓰기 정도는 SLC 캐시 없이도 최대속도로 처리하는데 문제가 없다. 발열 문제등으로 고성능 SSD도 최고성능을 내기 어려우니 더더욱. 출시되는 소비자용 QLC들의 용량도 2019년 처음 출시된 인텔 660p 부터 계속 주력시장인 512GB, 1TB, 2TB 를 2024년 시점까지 전개중이고, 4TB 이상의 대용량 전개가 약하여, 메이커의 포지션도 대용량 저장장치가 아닌 가장 저렴한 제품군으로 전개중이다.
  기업용 SSD 시장에서는 이야기가 다른데, 드라이브 하나 당 10테라바이트 이상의 엄청난 양의 데이터를 저장해야 하는 엔터프라이즈용 SSD 시장에서는 이미 주류가 QLC로 넘어간지 오래다. TLC→QLC의 셀당 용량 증가폭이 작더라도, 대용량이 될수록 작은 용량당 가격비 차이에도 큰 가격 차이가 나기 때문에 데이터센터를 운영하는 기업 입장에서는 QLC를 쓰지 않을 이유가 없다. 2024년 이후로 AI 서비스가 증가하면서 다량의 학습데이터를 저장하기 위해 서버용 대용량 SSD에 대한 요구가 폭증하고 있으므로 이러한 경향은 더 심해지고 있다.

3. 단점

• 느린 쓰기 속도
  한 셀에 4비트의 데이터를 동시 기록하므로 쓰기 속도가 TLC보다 느리다. SSD의 경우 보통 캐시 메모리를 사용하므로 별 문제가 되지 않겠지만 쓰기를 오랫동안 계속하여 캐시 메모리가 차서 QLC에 직접 기록해야 할 경우 100MB/s 대로 떨어진다.리뷰 이는 보통 하드 디스크급으로 평가된다. 더티테스트시 20~150MB/s라는 처참한 속도를 보여준다.
  아래 두 단점과 달리 2025년 시점까지 극복되지 못하고 있는 약점이다. SLC 캐시 구간이 끝나면 확실히 큰 성능 저하를 보여준다. TLC도 1500MB/s 에서 더 이상의 개선을 보여주지 못하고 있으나 QLC는 그 1/10 수준을 나타내고 있다.

• 짧은 수명
  읽기/쓰기 주기가 1만~1천인 TLC와 다르게 QLC는 100 ~ 1000회로 수명이 낮다. 최근 들어서는 3D V-NAND 기술이 적용되기도 했지만 여전히 최대 1000회 밖에 사용하지 못한다. 하지만 인텔 670P 512GB는 약 1만 회 이상을 기록하고도 멀쩡하다.# TLC도 초창기에는 짧은 수명이 큰 단점이었으나 NAND 기술의 발전으로 이를 극복한 만큼 QLC도 NAND 기술이 발전하면 이를 극복하게 될 것으로 예상된다. 2024년 시점에는 동사의 동시대 제품이라면 TLC의 약 1/2 TBW 정도의 수명을 지니고 있다.
• 느린 읽기 속도
  SSD 제품들은 대부분 읽기속도도 굉장히 느리다. PCI Express의 대역폭을 다 못 쓰는 경우가 흔하다. 2024년 이후 들어 웨스턴디지털의 SN5000S (6GB/s) 나 마이크론의 2500 시리즈(6.6~7.1GB/s)를 보면 개선은 되고 있는 단점으로 보인다.

4. 수명에 대한 이슈

5. QLC 제품 일람

5.1. SSD

• 삼성 QVO 시리즈 (860, 870) : 이 제품 라인업중 유일한 SATA 인터페이스 제품군이다.
  삼성전자의 SSD, 860 QVO는 2018년에 출시되었다. 플래시 낸드로 QLC를 사용하여 TB급의 용량을 제공하면서 가격은 EVO보다 낮다.
  총 누적 보증 쓰기 용량이 1TB 모델은 360TB, 2TB 모델은 720TB, 4TB 모델은 1440TB이다.[4] 보증 기간은 다른 시리즈들은 5년인 반면에 QVO 시리즈는 제한적 3년이다. 제한적이란 말은 총 누적 보증 쓰기 용량을 넘길 경우 보증이 사라진다는 뜻이다.
  2020년 7월에는 870 QVO이 출시되었다. 860 QVO와 대비 속도와 성능이 상승되었고 8TB 모델도 추가되었다. 8TB 모델은 2880TB의 총 누적 쓰기 보증 용량을 제공한다. 이것도 셀당 360회의 쓰기 횟수를 보장한다고 보면 된다.

• 인텔 SSD 660p, 665p, 670p, 솔리다임 P41 Plus[5]
  2018년, 세계 최초로 QLC를 상용화한 소비자용 SSD. 참고로 삼성이 세계 최초 QLC 낸드 양산이라고 대대적으로 홍보했는데 QLC 적용 시리즈인 860 QVO보다 660p이 일찍 출시되었다.
  낸드 셀을 임의로 SLC 캐시로 사용하다가 차후에 QLC로 전환하는 가변 캐시를 사용하여 지속 성능이 GB 수준으로 좋아졌다. 다만 QLC에 직접 쓰게 될 정도로 오래 쓰기를 반복하면 100MB/s으로 떨어지는 것은 어쩔 수 없을듯.
  2019년 말에는 660p의 개량형인 665p가 출시되었다. 낸드 쓰기 수명이 50% 향상되었고 SLC 캐시량도 늘렸으며 QLC 직접 쓰기 속도가 185MB/s으로 향상되었다.
  2021년 4월에는 670p가 출시되었고, 2022년 8월에는 솔리다임 P41 Plus가 출시되었다.
  
• Western Digital SN550 (후기형)
  2020년 2월 출시된 초기형은 TLC 낸드를 사용했으나 2021년 6월 몰래 출시한 후기형에는 QLC 낸드가 사용되었다. 이름 변경도 없이 원래 사용하던 TLC 낸드를 몰래 QLC 낸드로 변경한거라 엄청난 논란이 발생했다.
  결국은 WD 측은 QLC 낸드가 적용된 SN550 이용자들은 보증 기간 내에 고객센터에 연락하면 TLC 낸드가 적용된 SN550로 교환해주겠다고 입장을 밝혔다.

• Western Digital SN350 : 1TB, 2TB (240,480,960GB는 TLC)
  2021년 제품군.

• Western Digital SN5000S : 512GB, 1TB, 2TB
  2024년 PCI Express 4.0 제품군. 순차 읽기쓰기 속도가 기존 제품 대비 상당히 발전을 이루었다.

• 마이크론 Crucial P3, P3 Plus : 500, 1TB, 2TB, 4TB
  2022년 출시. 파이슨 컨트롤러를 탑재한 제품이다. P3는 PCIe 3.0을 지원하고 P3 Plus는 PCIe 4.0을 지원하나, 두 제품 모두 디램리스이므로 성능이 낮은 편이다.

• 마이크론 테크놀로지 2500 : 512GB, 1TB, 2TB
  2024년 QLC 제품. SN5000S와 유사하게 PCI Express 4.0 에 맞는 순차 읽기쓰기 속도를 제공한다.