Er bestaan momenteel vier soorten nand, het type geheugen waarin een ssd data opslaat. Die vier types zijn in de loop der tijd ontwikkeld: eerst was er slechts één soort, maar om grotere en goedkopere ssd's mogelijk te maken, kwamen daar nieuwe varianten bij.
De vier huidige nandtypes zijn:
- Slc: de snelste (en duurste) variant, die alleen nog wordt gebruikt als snelle cache in ssd's.
- Mlc: biedt twee keer de capaciteit van slc, maar wordt vrijwel nergens meer gebruikt.
- Tlc: opnieuw een verdubbeling in capaciteit; de standaard voor high-end ssd's.
- Qlc: heeft de hoogste opslagdichtheid maar is langzamer; vooral bedoeld voor budgetdrives.
Slc
De eerste consumenten-ssd's hadden slc-geheugen aan boord; dit was 'plat' nand. Slc staat voor single-level cell, wat inhoudt dat een geheugencel (de kleinste opslaglocatie in een nandchip) slechts één bit kan opslaan. Daarbij worden twee spanningsniveaus gehanteerd: de spanning is ofwel hoog, ofwel (nagenoeg) nul. Een cel met hoge spanning wordt als een logische 0 gezien, een lage spanning als een logische 1. Om acht bits (een byte) op te slaan, zijn dus acht slc-cellen nodig. Voor kleine 16GB-ssd's was dat geen groot probleem: het was destijds nieuwe technologie, dus de hogere prijs was geaccepteerd. Bovendien gebruikten we ssd's in die tijd vrijwel alleen om het OS vanaf te laten opstarten.
Mlc
Het produceren van grotere ssd's met slc-geheugen zou de prijs te veel opdrijven. Daarom werd mlc-nand ontwikkeld: multi-level cell. Hierin worden vier spanningsniveaus gebruikt. Zo kunnen er twee bits in elke geheugencel worden opgeslagen: een verdubbeling ten opzichte van slc-nand. De keerzijde is dat het iets minder snel is: het kost meer tijd om de spanning te lezen, omdat het nauwkeuriger moet en er vier referentiespanningen gecontroleerd moeten worden. Pas bij een overeenkomstige spanning is bekend welke binaire waarde de twee bits in de cel hebben.
Tlc
Om nog grotere ssd's mogelijk te maken, werd de volgende stap ontwikkeld: tlc, oftewel triple-level cell. De spanningen om de bits mee op te slaan werden nog fijnmaziger, zodat er drie bits in één geheugencel passen. Dat vereist acht spanningsniveaus en meer nauwkeurigheid – en dus minder snelheid – bij het lezen en schrijven. Het merendeel van de high-end ssd's maakt gebruik van dit type geheugen. Het is, zeker in combinatie met een snelle cache, een goede mix tussen snelheid en kosten.
Qlc
Om ssd's van nog meer opslagruimte te voorzien en de kosten te drukken, werd qlc (quad-level cell) ontwikkeld. Dit type nand heeft nog fijnmazigere spanningen, waarmee vier bits per geheugencel gecodeerd kunnen worden. Er zijn maar liefst zestien spanningen nodig die combinaties van vier bits encoderen. Het lezen en schrijven daarvan is langzaam, maar daar staat een hoge opslagdichtheid tegenover. Dit type qlc-nand vind je vooral terug in budgetdrives, maar de prestaties zijn dankzij caching nog altijd acceptabel.
Pseudo-slc
Je zou nog een extra type nand kunnen aanwijzen: pseudo-slc. Dat heeft grotendeels dezelfde eigenschappen als het duurdere, oudere slc en wordt uitsluitend als cache voor tlc- en qlc-ssd's gebruikt. Deze drives hebben geen apart en duur slc-nand aan boord, maar 'herprogrammeren' een deel van het tlc- of qlc-nand als slc. Schrijven naar dat pseudo-slc gaat veel sneller dan naar tlc en qlc. Wanneer de drive voller raakt, kan het alsnog voor normale opslag gebruikt worden. Vrijwel elke cache in een ssd maakt gebruik van deze methode om heel snel binnenkomende data weg te schrijven. Op een later moment, als er inactiviteit is, kan de data naar het reguliere (niet-cache) nand verplaatst worden.