Deall y gwahaniaeth rhwng gwahanol raddau o SSD Chips o NAND Flash SLC, MLC, TLC, QLC

Enw llawn NAND Flash yw Flash Memory, sy'n perthyn i ddyfais cof nad yw'n anweddol (Dyfais Cof Anweddol).Mae'n seiliedig ar ddyluniad transistor giât arnawf, ac mae taliadau'n cael eu clicio trwy'r giât arnofio.Gan fod y giât arnofio wedi'i hynysu'n drydanol, felly mae electronau sy'n cyrraedd y giât yn cael eu dal hyd yn oed ar ôl tynnu'r foltedd.Dyma'r rhesymeg dros anweddolrwydd fflach.Mae data'n cael ei storio mewn dyfeisiau o'r fath ac ni fydd yn cael ei golli hyd yn oed os caiff y pŵer ei ddiffodd.
Yn ôl gwahanol nanotechnoleg, mae NAND Flash wedi profi'r newid o SLC i MLC, ac yna i TLC, ac mae'n symud tuag at QLC.Defnyddir NAND Flash yn eang mewn eMMC / eMCP, disg U, SSD, Automobile, Rhyngrwyd Pethau a meysydd eraill oherwydd ei allu mawr a'i gyflymder ysgrifennu cyflym.

Mae SLC (enw llawn Saesneg (Single-Level Cell - SLC)) yn storfa un lefel
Nodweddiad technoleg SLC yw bod y ffilm ocsid rhwng y giât arnofio a'r ffynhonnell yn deneuach.Wrth ysgrifennu data, gellir dileu'r tâl storio trwy gymhwyso foltedd i wefr y giât arnofio ac yna pasio drwy'r ffynhonnell., hynny yw, dim ond dau newid foltedd o 0 ac 1 all storio 1 uned wybodaeth, hynny yw, 1 did / cell, sy'n cael ei nodweddu gan gyflymder cyflym, bywyd hir a pherfformiad cryf.Yr anfantais yw bod y gallu yn isel ac mae'r gost yn uchel.

Mae MLC (enw llawn Saesneg Cell Aml-Lefel - MLC) yn storfa aml-haen
Datblygodd Intel (Intel) MLC yn llwyddiannus gyntaf ym mis Medi 1997. Ei swyddogaeth yw storio dwy uned o wybodaeth i mewn i Gât arnawf (y rhan lle mae'r tâl yn cael ei storio yn y gell cof fflach), ac yna defnyddio'r wefr o wahanol botensial (Lefel ), Darllen ac ysgrifennu cywir trwy'r rheolaeth foltedd sydd wedi'i storio yn y cof.
Hynny yw, 2bit / cell, mae pob uned gell yn storio gwybodaeth 2bit, mae angen rheolaeth foltedd mwy cymhleth, mae pedwar newid o 00, 01, 10, 11, mae'r cyflymder yn gyffredinol ar gyfartaledd, mae'r bywyd yn gyfartaledd, mae'r pris yn gyfartalog, tua Mae 3000-10000 o weithiau o ddileu ac ysgrifennu life.MLC yn gweithio trwy ddefnyddio nifer fawr o radd foltedd, mae pob cell yn storio dau ddarn o ddata, ac mae'r dwysedd data yn gymharol fawr, a gall storio mwy na 4 gwerth ar y tro.Felly, gall pensaernïaeth MLC gael gwell dwysedd storio.

Mae TLC (enw llawn Saesneg Trinary-Level Cell) yn storfa tair haen
Mae TLC yn 3bit y gell.Mae pob uned gell yn storio gwybodaeth 3bit, a all storio 1/2 yn fwy o ddata nag MLC.Mae yna 8 math o newidiadau foltedd o 000 i 001, hynny yw, 3bit / cell.Mae yna hefyd wneuthurwyr Flash o'r enw 8LC.Mae'r amser mynediad gofynnol yn hirach, felly mae'r cyflymder trosglwyddo yn arafach.
Mantais TLC yw bod y pris yn rhad, y gost cynhyrchu fesul megabeit yw'r isaf, ac mae'r pris yn rhad, ond mae'r bywyd yn fyr, dim ond tua 1000-3000 o fywyd dileu ac ailysgrifennu, ond mae'r gronynnau TLC a brofir yn drwm SSD yn gallu cael ei ddefnyddio fel arfer am fwy na 5 mlynedd.

QLC (enw llawn Saesneg Quadruple-Level Cell) uned storio pedair haen
Gellir galw QLC hefyd yn 4bit MLC, uned storio pedair haen, hynny yw, 4bits/cell.Mae 16 o newidiadau mewn foltedd, ond gellir cynyddu'r gallu 33%, hynny yw, bydd y perfformiad ysgrifennu a'r bywyd dileu yn cael ei leihau ymhellach o'i gymharu â TLC.Yn y prawf perfformiad penodol, mae Magnesiwm wedi gwneud arbrofion.O ran cyflymder darllen, gall y ddau ryngwyneb SATA gyrraedd 540MB / S.Mae QLC yn perfformio'n waeth mewn cyflymder ysgrifennu, oherwydd bod ei amser rhaglennu P/E yn hirach na MLC a TLC, mae'r cyflymder yn arafach, a'r cyflymder ysgrifennu parhaus yw O 520MB/s i 360MB/s, gostyngodd y perfformiad ar hap o 9500 IOPS i 5000 IOPS, colled o bron i hanner.

PS: Po fwyaf o ddata sy'n cael ei storio ym mhob uned Cell, yr uchaf yw'r gallu fesul ardal uned, ond ar yr un pryd, mae'n arwain at gynnydd mewn gwahanol wladwriaethau foltedd, sy'n fwy anodd ei reoli, felly mae sefydlogrwydd y sglodion NAND Flash yn gwaethygu, ac mae bywyd y gwasanaeth yn mynd yn fyrrach, pob un â'i fanteision a'i anfanteision ei hun.

(Mae bywyd darllen ac ysgrifennu NAND Flash ar gyfer cyfeirio yn unig)
Nid yw'n anodd gweld bod perfformiad y pedwar math o gof fflach NAND yn wahanol.Mae cost cynhwysedd SLC fesul uned yn uwch na mathau eraill o ronynnau cof fflach NAND, ond mae ei amser cadw data yn hirach ac mae'r cyflymder darllen yn gyflymach;Mae gan QLC gapasiti mwy a chost is, ond oherwydd ei ddibynadwyedd a hirhoedledd isel, mae angen datblygu diffygion a diffygion eraill ymhellach.

O safbwynt cost cynhyrchu, darllen ac ysgrifennu cyflymder a bywyd gwasanaeth, safle'r pedwar categori yw:
SLC>MLC>TLC>QLC;
Yr atebion prif ffrwd presennol yw MLC a TLC.Mae SLC wedi'i anelu'n bennaf at gymwysiadau milwrol a menter, gydag ysgrifennu cyflym, cyfradd gwallau isel, a gwydnwch hir.Mae MLC wedi'i anelu'n bennaf at gymwysiadau gradd defnyddwyr, mae ei allu 2 waith yn uwch na SLC, cost isel, sy'n addas ar gyfer gyriannau fflach USB, ffonau symudol, camerâu digidol a chardiau cof eraill, ac fe'i defnyddir yn helaeth hefyd mewn SSD gradd defnyddwyr heddiw. .

Gellir rhannu cof fflach NAND yn ddau gategori: strwythur 2D a strwythur 3D yn ôl gwahanol strwythurau gofodol.Defnyddir transistorau giât arnofio yn bennaf ar gyfer 2D FLASH, tra bod fflach 3D yn bennaf yn defnyddio transistorau CT a giât arnawf.Yn lled-ddargludydd, mae CT yn ynysydd, mae'r ddau yn wahanol o ran natur ac egwyddor.Y gwahaniaeth yw:

Strwythur 2D NAND Flash
Dim ond yn awyren XY y sglodion y mae strwythur 2D y celloedd cof yn cael ei drefnu, felly yr unig ffordd i gyflawni dwysedd uwch yn yr un wafer gan ddefnyddio technoleg fflach 2D yw crebachu nod y broses.
Yr anfantais yw bod gwallau mewn fflach NAND yn amlach ar gyfer nodau llai;yn ogystal, mae terfyn i'r nod proses lleiaf y gellir ei ddefnyddio, ac nid yw'r dwysedd storio yn uchel.

Strwythur 3D NAND Flash
Er mwyn cynyddu dwysedd storio, mae gweithgynhyrchwyr wedi datblygu technoleg 3D NAND neu V-NAND (NAND fertigol), sy'n pentyrru celloedd cof yn yr awyren Z ar yr un wafer.

Mewn fflach 3D NAND, mae'r celloedd cof wedi'u cysylltu fel llinynnau fertigol yn hytrach na llinynnau llorweddol yn 2D NAND, ac mae adeiladu yn y modd hwn yn helpu i gyflawni dwysedd didau uchel ar gyfer yr un ardal sglodion.Roedd gan y cynhyrchion Flash 3D cyntaf 24 haen.