Nand Flash快閃記憶體顆粒:SLC、MLC、TLC、QLC有什麼區別

2020-11-19 聯樂實業

Nand Flash快閃記憶體顆粒中根據存儲密度的差異可分為SLC、MLC、TLC和QLC四種,分別代表什麼意思?有什麼區別呢?今天Agrade睿達就跟大家系統地梳理一下這些名詞分別指什麼,它們又有什麼區別。

按照存儲方式劃分,NAND快閃記憶體已經發展了四代:

第一代SLC(Single-Level Cell)每單元可存儲1比特數據(1bit/cell),性能好、壽命長,可經受10萬次編程/擦寫循環,但容量低、成本高,如今已經非常罕見;

第二代MLC(Multi-Level Cell)每單元可存儲2比特數據(2bits/cell),性能、壽命、容量、成各方面比較均衡,可經受1萬次編程/擦寫循環,現在只有在少數高端SSD中可以見到;

第三代TLC(Trinary-Level Cell)每單元可存儲3比特數據(3bits/cell),性能、壽命變差,只能經受3千次編程/擦寫循環,但是容量可以做得更大,成本也可以更低,是當前最普及的;

第四代QLC(Quad-Level Cell)每單元可存儲4比特數據(4bits/cell),性能、壽命進一步變差,只能經受1000次編程/擦寫循環,但是容量更容易提升,成本也繼續降低。

SSD固態硬碟一直在追求更大的容量和更低的成本,而存儲單元是 固態硬碟的核心元件,選擇SSD實際上就是在選擇存儲顆粒。所以會迫使Flash晶片廠商一直更新製程,以滿足用戶的需求。

Flash快閃記憶體顆粒中每Cell單元存儲數據越多,單位面積容量就越高,但同時導致不同電壓狀態越多,越難控制,所以導致顆粒穩定性變差,壽命變低,各有利弊。相對於SLC來說,MLC的容量大了100%,壽命縮短為SLC的1/10;相對於MLC來說,TLC的容量大了50%,壽命縮短為MLC的1/3;相對於TLC來說,QLC的容量大了33%,壽命縮短為TLC的1/3。

目前在SLC、MLC、TLC、QLC快閃記憶體顆粒中,TLC已經是主角,QLC是未來發展趨勢。QLC顆粒跟前幾種顆粒相比最大的優勢是價格便宜,容量大,雖然P/E壽命低,但是大容量的優點很好的彌補了這個弱點。TLC又有2D-TLC與3D-TLC兩種,目前市面上以3D-TLC居多。3D-TLC又再細分為32層3D-TLC、64層3D-TLC、96層3D-TLC以及最新的128層3D-TLC。

我們來總結一下,簡單來說,這四類快閃記憶體顆粒中,SLC的性能最優,價格也是最高,一般用作對於可靠性、穩定性和耐用性有極高要求的工業控制、航天軍工、通信設備等企業級客戶;MLC性能夠用,穩定性比較好,價格適中,為工業級和車規級SSD應用主流;TLC是目前消費級SSD的主流,價格便宜,但可以通過高性能主控、主控算法來彌補、提高TLC快閃記憶體的性能;QLC是奔著更大容量和更低成本來的,相信QLC快閃記憶體顆粒會使得固態硬碟進入大容量廉價時代。

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