找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 569|回复: 1
打印 上一主题 下一主题

三种存储技术(MLC、TLC和SLC)之间的区别及比较

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2020-8-28 15:14
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    跳转到指定楼层
    1#
    发表于 2021-2-23 13:53 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

    EDA365欢迎您登录!

    您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

    x
      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。
    2 p: H* x9 r  A: m" @
    & y, {9 ?& r5 ?- W$ t% p+ `/ Z; T  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。
    * F( N5 c7 Q- m0 H; @6 R: s( L
    & R! A& p9 |5 d0 H" P% O  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。
    : ?, X7 e4 V/ {0 e' g. }$ _7 y7 L1 i: }5 l  o1 v* B
      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。' ^- F4 W9 G3 u0 N

    0 p$ X( W  N. ?% o  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。, R( n# l8 a& }

      z! |+ z- J4 [3 U5 i+ x! Z  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%。
    : }  @" _: j# F+ z" g# v7 z9 F$ E6 M/ R4 q
      U盘MP3中使用的SLC、MLC、TLC闪存芯片的区别:5 |9 G/ T) e+ M) o2 I* o

    ! R! \+ J$ J+ v9 Y6 y5 G  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
    + l# ]( S5 k/ _$ J9 l9 U
    1 q6 f% B1 d* A3 L1 z! z  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
    : K0 W  w. L: |  `4 }7 Z
    ' c( U& w  o. {7 n" g+ Q  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。
    , a2 u8 |( Y+ o2 S5 [$ Y9 n6 I: X* D
    2 n8 |" m7 \8 |% z( `: A! G7 S8 `  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。
    " @: h# D" ?7 M0 O
    : M2 ?8 ?& ?' L3 T; h  下面是SLC、MLC、TLC三代闪存的寿命差异8 |+ x9 W3 E+ Y; P1 U
    ; C5 a+ v3 t4 I
      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。
    $ L" ?% D* x* X6 T2 j, G
    " {2 r$ }! X) f% Y# n  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】。
    4 x9 I0 x) z% d2 I5 S/ [- R4 h
      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】。6 U; j: U- L) ~  k! k/ m
    4 M& U4 H* u( L. k6 z
      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。
    2 Y: u& Q3 _1 i9 S, S1 ?" _: c2 T: z4 B9 ~# _, P2 X
      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。
    ; ]  K6 C: s" n& `( I* j5 }3 T3 P# \3 u3 b2 o$ N
      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。
    ! B4 a. R# k3 v$ s# z1 M" |9 U" ?' v: N* N. q& M
      什么是SLC?
    ' ]/ f  P+ J  E5 b/ z8 C4 A$ `( B' i/ j7 E# j
      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。
    4 H7 ~# \7 J9 q; g' R: g2 d; k4 F7 _% y  {4 C% z; E1 |4 _
      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。
    7 }$ M# S$ a3 [+ @( L% I7 _- b  R, D( p- a6 P1 ~/ b& O  f1 z
      什么是MLC?
    . V) n+ n( z( V7 |' x' @+ n! q* n$ {2 u* a2 l/ }
      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。
    & O: g1 s! \* M) N! g! m9 g3 |7 U9 B  U. M
      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。
    . i; K7 R) C7 h. R4 H+ C! V0 y1 s0 u% ^/ C
      与SLC比较MLC的优势:. [: @+ G( G& P4 D. @
    - ^/ R2 H5 Q& Q4 f/ b
      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。
    / ~; B* U% b# S3 K' c- K- L6 [( T7 L9 {; e2 E
      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。( N6 e& t' U4 n! r

    ' V- o7 k0 z( ?4 K2 }: ?  与SLC比较MLC的缺点:
    ) v0 d5 y) A3 l2 I4 V9 Y
    - @  y$ i6 P. w0 L# z" W  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。
    8 S! i2 l: E9 Q: O6 N
    " N2 V* M% k4 u) Z# b3 K7 I2 H. y  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。
      P+ ]( N5 G. |" j, e+ z  q/ ?5 }
    ! Y7 `' [# N% Q8 V  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。7 S* V# p7 n( ~/ |# \- M% l3 N% L6 O

    8 ^8 [* D# D/ y( e1 \  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。6 h5 O  O6 {6 \. d$ h. {
    4 k) l) i0 c5 n# N# ]4 E* L+ y
  • TA的每日心情
    开心
    2020-8-28 15:14
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    2#
     楼主| 发表于 2021-2-23 13:53 | 只看该作者
    SLC、MLC、TLC三代闪存
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    本版积分规则

    关闭

    推荐内容上一条 /1 下一条

    EDA365公众号

    关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

    GMT+8, 2025-11-24 20:46 , Processed in 0.140625 second(s), 23 queries , Gzip On.

    深圳市墨知创新科技有限公司

    地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

    快速回复 返回顶部 返回列表