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NAND Flash的SLC,MLC和TLC

2020年1月30日 / 1次阅读
存储技术

固态硬盘就是靠NAND Flash闪存芯片存储数据的,这点类似于我们常见的U盘。NAND Flash根据存储原理分为三种,SLC、MLC、TLC。

SLC = Single-Level Cell,即1 bit per cell,1个存储器储存单元可存放1 bit的数据,只存在0和1两个充电值。以此类推,TLC = Triple-Level Cell,即3 bit per cell,1个存储器储存单元可存放3 bit的数据。

NAND Flash的SLC,MLC和TLC

NAND Flash的SLC,MLC和TLC

由于TLC的1个存储器储存单元可存放3 bit的数据,为了区分,必须使用不同电压来实现。除了能够实现和SLC一样的000(TLC)=0(SLC)和111(TLC)=1(SLC)外、还有另外六种数据格式必须采用其他不同的电压来区分,让不同数量的电子进入到存储单元,实现不同的数据表达。这样,才能让TLC实现单位存储单元存放比SLC、MLC更多数据的目的。

SSD厂商最大的功劳就是解决了TLC的P/E寿命问题,让TLC SSD的寿命上升到我们使用一台电脑正常周期上。主控算法的好坏会对性能和寿命造成非常大的影响,目前SSD厂商在主控技术上进行了很大的改进,信号处理,更强的ECC算法、扩大备用区域的容量增加预留空间等技术应用,从TLC的500--1000次P/E提升到目前的1000到2000次,一定程度上保证了可靠性与寿命。

我们知道TLC的性能比较差,尤其写入性能上,SSD厂商就通过SLC Cache的运用,只要制造一个大容量的缓冲区用户很多时候就不会感觉得到写入速度慢,而且SLC Cache玩得好还有延长寿命的作用。

另外,SSD厂商对于TLC SSD的质保提升到与MLC SSD基本一致的水平,比如三星 TLC SSD的质保一般为五年,让消费者在这五年的使用中高枕无忧。加上TLC天生的价格优势,以及金字招牌,的确有很大的吸引力。越来越多的厂商参与到TLC SSD的竞争中,价格不断走低,让不少对SSD感兴趣的朋友尝鲜一把,助长了TLC SSD的壮大。

3D NAND闪存就是TLC的一个重要方向。3D NAND是不再追求缩小Cell单元,而是通过3D堆叠技术封装更多Cell单元,所以我们不必要追求更先进的制程,毕竟制程约先进,寿命反而越差。所以,可以使用相对更旧的工艺来生产3D NAND闪存,使用旧工艺的好处就是P/E擦写次数大幅提升,而且电荷干扰的情况也因为使用旧工艺而大幅减少。

本文链接:https://www.maixj.net/ict/slc-mlc-tlc-23372

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