EDA365电子论坛网

标题: 三种存储技术（MLC、TLC和SLC）之间的区别及比较 [打印本页]

---

作者: senlenced3    时间: 2021-2-23 13:53
标题: 三种存储技术（MLC、TLC和SLC）之间的区别及比较
  X3(3-bit-per-cell)架构的TLC芯片技术是MLC和TLC技术的延伸，最早期NAND Flash技术架构是SLC(Single-Level Cell)，原理是在1个存储器储存单元(cell)中存放1位元(bit)的资料，直到MLC(Multi-Level Cell)技术接棒后，架构演进为1个存储器储存单元存放2位元。
/ ^8 }+ a4 j6 g2 J0 [
% o* r. [  R4 w! p0 N# C　　2009年TLC架构正式问世，代表1个存储器储存单元可存放3位元，成本进一步大幅降低。
/ j1 e8 O( L& B, b
　　如同上一波SLC技术转MLC技术趋势般，这次也是由NAND Flash大厂东芝(Toshiba)引发战火，之后三星电子(Samsung Electronics)也赶紧加入战局，使得整个TLC技术大量被量产且应用在终端产品上。
: H# W4 C* N, E1 z
　　TLC芯片虽然储存容量变大，成本低廉许多，但因为效能也大打折扣，因此仅能用在低阶的NAND Flash相关产品上，象是低速快闪记忆卡、小型记忆卡microSD或随身碟等。

9 ?; u% |9 i& c　　象是内嵌世纪液体应用、智能型手机(Smartphone)、固态硬碟(SSD)等技术门槛高，对于NAND Flash效能讲求高速且不出错等应用产品，则一定要使用SLC或MLC芯片。

0 D/ }& y- B! b" E1 K) {" X　　2010年NAND Flash市场的主要成长驱动力是来自于智能型手机和平板计算机，都必须要使用SLC或MLC芯片，因此这两种芯片都处于缺货状态，而TLC芯片却是持续供过于求，且将整个产业的平均价格往下拉，使得市调机构iSuppli在统计2010年第2季全球NAND Flash产值时，出现罕见的市场规模缩小情况发生，从2010年第1季43亿美元下降至41亿美元，减少6.5%。

+ x! r6 ^4 T# {  R, m　　U盘MP3中使用的SLC、MLC、TLC闪存芯片的区别：
) j' D; ]# u, ?2 x
0 }  B$ f. k7 r' s/ t/ t　　SLC = Single-Level Cell ，即1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵（约MLC 3倍以上的价格），约10万次擦写寿命
2 U1 Y/ h- Y6 G
4 O% ~/ r( I* j! T$ R3 c　　MLC = Multi-Level Cell，即2bit/cell，速度一般寿命一般，价格一般，约3000—10000次擦写寿命

: B5 n, k- c: I  P　　TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell，也有Flash厂家叫8LC，速度慢寿命短，价格便宜，约500次擦写寿命，目前还没有厂家能做到1000次。

　　需要说明的闪存的寿命指的是写入(擦写)的次数，不是读出的次数，因为读取对芯片的寿命影响不大。
( M' ~- o2 Q5 \
　　下面是SLC、MLC、TLC三代闪存的寿命差异
; x8 n- ]* ]; p
　　SLC 利用正、负两种电荷 一个浮动栅存储1个bit的信息，约10万次擦写寿命。

) }3 U3 I; N) Q* Q( ~4 [# w# B　　MLC 利用不同电位的电荷，一个浮动栅存储2个bit的信息，约一万次擦写寿命，SLC-MLC【容量大了一倍，寿命缩短为1/10】。
* ?5 F8 B7 @& t
4 D& ?8 T& k: Z  S) D+ Q' R　　TLC 利用不同电位的电荷，一个浮动栅存储3个bit的信息，约500-1000次擦写寿命，MLC-TLC【容量大了1/2倍，寿命缩短为1/20】。
. h7 N( L; W* m$ j1 n3 r
2 E& ~( r" ?" L. w3 B2 _　　闪存产品寿命越来越短，现在市场上已经有TLC闪存做的产品了。

　　鉴于SLC和MLC或TLC闪存寿命差异太大，强烈要求数码产品的生产商在其使用闪存的产品上标明是SLC和MLC或TLC闪存产品。
% B: j7 c8 ~5 C6 @0 q$ o" [
9 U7 i0 `! z" N9 M, j　　许多人对闪存的SLC和MLC区分不清。就拿MP3随身听来说，是买SLC还是MLC闪存芯片的呢？在这里先告诉大家，如果你对容量要求不高，但是对机器质量、数据的安全性、机器寿命等方面要求较高，那么SLC闪存芯片的首选。但是大容量的SLC闪存芯片成本要比MLC闪存芯片高很多，所以目前2G以上的大容量，低价格的MP3多是采用MLC闪存芯片。大容量、低价格的MLC闪存自然是受大家的青睐，但是其固有的缺点，也不得不让我们考虑一番。
6 G9 |5 b; B; O; j8 f
9 J2 U& g) h7 X0 h　　什么是SLC？
4 P7 U  _7 z; E& V+ F5 k! ?
　　SLC英文全称(Single Level Cell——SLC)即单层式储存 。主要由三星、海力士、美光、东芝等使用。

9 C% O  U3 f0 O, D1 \6 V　　SLC技术特点是在浮置闸极与源极之中的氧化薄膜更薄，在写入数据时通过对浮置闸极的电荷加电压，然后透过源极，即可将所储存的电荷消除，通过这样的方式，便可储存1个信息单元，这种技术能提供快速的程序编程与读取，不过此技术受限于Silicon efficiency的问题，必须要由较先进的流程强化技术(Process enhancements)，才能向上提升SLC制程技术。

( `. M  m. ~: i" t. C　　什么是MLC？
# E: R) k* U4 Y/ l, D' l7 x3 d3 ?
6 P5 V1 \: z$ Z, g1 l( G2 d; u　　MLC英文全称（Multi Level Cell——MLC)即多层式储存。主要由东芝、Renesas、三星使用。

　　英特尔（Intel）在1997年9月最先开发成功MLC，其作用是将两个单位的信息存入一个Floating Gate（闪存存储单元中存放电荷的部分），然后利用不同电位（Level）的电荷，通过内存储存的电压控制精准读写。MLC通过使用大量的电压等级，每个单元储存两位数据，数据密度比较大。SLC架构是0和1两个值，而MLC架构可以一次储存4个以上的值，因此，MLC架构可以有比较好的储存密度。
" W7 x+ z# D% s* h
) ]1 F2 ?' _* n( e' r# m' o6 ^　　与SLC比较MLC的优势：

　　签于目前市场主要以SLC和MLC储存为主，我们多了解下SLC和MLC储存。SLC架构是0和1两个值，而MLC架构可以一次储存4个以上的值，因此MLC架构的储存密度较高，并且可以利用老旧的生产程备来提高产品的容量，无须额外投资生产设备，拥有成本与良率的优势。

　　与SLC相比较，MLC生产成本较低，容量大。如果经过改进，MLC的读写性能应该还可以进一步提升。
; C8 @1 C' c" Y* y% o4 R
　　与SLC比较MLC的缺点：
* W! P: d2 C$ k, ~4 j1 ~! f
　　MLC架构有许多缺点，首先是使用寿命较短，SLC架构可以写入10万次，而MLC架构只能承受约1万次的写入。
  j3 ?6 o* [( O* x& C
　　其次就是存取速度慢，在目前技术条件下，MLC芯片理论速度只能达到６MB左右。SLC架构比MLC架构要快速三倍以上。
3 t: l: l2 L1 ^# k2 h, F
) @$ |6 W' @" \! ~- n: J* w5 B　　再者，MLC能耗比SLC高，在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗。

　　虽然与SLC相比，MLC缺点很多，但在单颗芯片容量方面，目前MLC还是占了绝对的优势。由于MLC架构和成本都具有绝对优势，能满足2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市场需求。
  S) z8 Z# M' \2 v
% w- C5 O# r7 q0 h1 f

---

作者: senlenced3    时间: 2021-2-23 13:53
SLC、MLC、TLC三代闪存

---

欢迎光临 EDA365电子论坛网 (https://bbs.eda365.com/)

Powered by Discuz! X3.2