Ngartos bédana antara sasmita béda tina SSD Chips of NAND Flash SLC, MLC, TLC, QLC

Ngaran lengkep NAND Flash nyaéta Flash Memory, anu kalebet kana alat mémori anu henteu volatile (Alat Mémori Non-volatile).Hal ieu dumasar kana desain transistor Gerbang ngambang, sareng biaya dipasang dina gerbang ngambang.Kusabab gerbang ngambang diisolasi sacara listrik, ku kituna éléktron anu ngahontal gerbang kajebak sanajan teganganna dileungitkeun.Ieu alesan pikeun flash non-volatility.Data disimpen dina alat sapertos kitu sareng moal leungit sanajan kakuatanana dipareuman.
Numutkeun kana nanotéhnologi anu béda, NAND Flash parantos ngalaman transisi tina SLC ka MLC, teras ka TLC, sareng nuju ka QLC.NAND Flash loba dipaké dina eMMC/eMCP, U disk, SSD, mobil, Internet of Things jeung widang séjén alatan kapasitas badag sarta speed nulis gancang.

SLC (ngaran lengkep basa Inggris (Sél Tingkat Tunggal - SLC) mangrupikeun panyimpen tingkat tunggal
Karakteristik téknologi SLC nyaéta pilem oksida antara gerbang ngambang sareng sumberna langkung ipis.Nalika nyerat data, muatan anu disimpen tiasa dileungitkeun ku cara nerapkeun tegangan kana muatan gerbang ngambang teras ngalangkungan sumberna., nyaeta, ngan dua parobahan tegangan 0 jeung 1 bisa nyimpen 1 Unit informasi, nyaeta, 1 bit / sél, nu dicirikeun ku speed gancang, hirup panjang tur kinerja kuat.Karugianna nyaéta kapasitasna rendah sareng biayana luhur.

MLC (ngaran lengkep basa Inggris Multi-Level Cell - MLC) mangrupakeun gudang multi-lapisan
Intel (Intel) mimiti suksés ngembangkeun MLC dina bulan Séptember 1997. Fungsina nyaéta pikeun nyimpen dua unit inpormasi kana Floating Gate (bagian dimana muatan disimpen dina sél mémori lampu kilat), teras nganggo muatan tina poténsi anu béda (Tingkat). ), bacaan akurat jeung nulis ngaliwatan kontrol tegangan disimpen dina mémori.
Nyaéta, 2bit/sél, unggal unit sél nyimpen informasi 2bit, merlukeun kontrol tegangan leuwih kompleks, aya opat parobahan 00, 01, 10, 11, laju umumna rata, hirup rata, harga rata, ngeunaan 3000-10000 kali erasing jeung nulis hirup. MLC jalan ku ngagunakeun angka nu gede ngarupakeun tegangan kelas, unggal sél nyimpen dua bit data, sarta dénsitas data relatif badag, sarta bisa nyimpen leuwih ti 4 nilai dina hiji waktu.Ku alatan éta, arsitéktur MLC bisa boga kapadetan gudang hadé.

TLC (ngaran lengkep basa Inggris Trinary-Level Cell) nyaéta gudang tilu tingkat
TLC nyaéta 3bit per sél.Unggal unit sél nyimpen informasi 3bit, nu bisa nyimpen 1/2 data leuwih ti MLC.Aya 8 rupa parobahan tegangan ti 000 ka 001, nyaéta 3bit/sél.Aya ogé pabrik Flash anu disebut 8LC.Waktos aksés anu diperyogikeun langkung lami, janten laju transfer langkung laun.
Kauntungannana TLC nyaéta hargana murah, biaya produksi per megabyte panghandapna, sareng hargana murah, tapi umurna pondok, ngan ukur 1000-3000 ngahapus sareng nulis ulang kahirupan, tapi partikel TLC anu diuji pisan SSD tiasa dianggo biasana langkung ti 5 taun.

QLC (ngaran lengkep Inggris Quadruple-Level Cell) Unit gudang opat-lapisan
QLC ogé bisa disebut 4bit MLC, hiji Unit gudang opat-lapisan, nyaeta, 4bits / sél.Aya 16 parobahan tegangan, tapi kapasitasna bisa ngaronjat ku 33%, nyaeta, kinerja tulisan na erasing hirup bakal leuwih ngurangan dibandingkeun kalawan TLC.Dina tés kinerja husus, Magnésium geus dipigawé percobaan.Dina watesan laju maca, duanana interfaces SATA bisa ngahontal 540MB/S.QLC ngalaksanakeun langkung parah dina kacepetan nyerat, sabab waktos program P / E langkung panjang tibatan MLC sareng TLC, lajuna langkung laun, sareng laju nyerat kontinyu Ti 520MB / s dugi ka 360MB / s, kinerja acak turun tina 9500 IOPS ka 5000 IOPS, leungitna ampir satengah.

PS: Beuki data disimpen dina unggal Unit Cell, nu leuwih luhur kapasitas per unit aréa, tapi dina waktos anu sareng, éta ngabalukarkeun kanaékan kaayaan tegangan béda, nu leuwih hese ngadalikeun, jadi stabilitas chip NAND Flash. janten parah, sareng umur jasa janten langkung pondok, masing-masing gaduh kaunggulan sareng kalemahan sorangan.

(NAND Flash maca sareng nyerat kahirupan ngan ukur pikeun rujukan)
Henteu hese ningali yén kinerja opat jinis mémori lampu kilat NAND béda.Biaya per unit kapasitas SLC leuwih luhur batan tipe séjén partikel memori flash NAND, tapi waktu ingetan data na leuwih panjang sarta speed maca leuwih gancang;QLC gaduh kapasitas anu langkung ageung sareng biaya anu langkung handap, tapi kusabab réliabilitas anu rendah sareng umur panjang Kakurangan sareng kalemahan sanésna masih kedah dikembangkeun deui.

Tina sudut pandang biaya produksi, maca sareng nyerat laju sareng umur jasa, réngking tina opat kategori nyaéta:
SLC> MLC> TLC> QLC;
Solusi mainstream ayeuna nyaéta MLC sareng TLC.SLC utamina ditujukeun pikeun aplikasi militer sareng perusahaan, kalayan tulisan anu gancang-gancang, tingkat kasalahan anu rendah, sareng daya tahan anu panjang.MLC utamina ditujukeun pikeun aplikasi kelas konsumen, kapasitasna 2 kali langkung luhur tibatan SLC, murah, cocog pikeun USB flash drive, telepon sélulér, kaméra digital sareng kartu mémori sanés, sareng ogé seueur dianggo dina SSD kelas konsumen ayeuna. .

Mémori flash NAND bisa dibagi jadi dua kategori: struktur 2D jeung struktur 3D nurutkeun struktur spasial béda.Floating gate transistor utamana dipaké pikeun 2D FLASH, sedengkeun 3D flash utamana ngagunakeun CT transistor jeung floating gate.Nyaéta semikonduktor, CT mangrupa insulator, dua béda dina alam jeung prinsip.Bédana nyaéta:

Struktur 2D NAND Flash
Struktur 2D sél memori ngan disusun dina pesawat XY tina chip, jadi hijina cara pikeun ngahontal dénsitas luhur dina wafer sarua ngagunakeun téhnologi flash 2D nyaéta pikeun ngaleutikan titik prosés.
The downside nyaeta kasalahan dina NAND flash leuwih sering pikeun titik leutik;Sajaba ti éta, aya wates ka titik prosés pangleutikna nu bisa dipaké, sarta kapadetan gudang teu luhur.

Struktur 3D NAND Flash
Pikeun ningkatkeun kapadetan gudang, produsén parantos ngembangkeun téknologi 3D NAND atanapi V-NAND (NAND vertikal), anu tumpukan sél mémori dina pesawat Z dina wafer anu sami.

Dina lampu kilat 3D NAND, sél mémori disambungkeun salaku senar nangtung tinimbang senar horisontal dina 2D NAND, sareng ngawangun ku cara ieu ngabantosan dénsitas bit anu luhur pikeun daérah chip anu sami.Produk 3D Flash munggaran ngagaduhan 24 lapisan.