NAND Flash SLC、MLC技術解析
許多人對Flash Memory的SLC和MLC區分不清。就拿目前熱銷的MP3隨身聽來説,是買SLC還是MLC Flash Memory
Chip的呢?在這裏先告訴大家,如果你對容量要求不高,但是對機器質量、數據的安全性、機器壽命等方面要求較高,那麽SLC Flash Memory
Chip的首選。但是大容量的SLC晶片成本要比MLC晶片高很多,所以目前2G以上的大容量,低價格的MP3多是採用MLC晶片。大容量、低價格的
MLC晶片自然是受大家的青睞,但是其固有的缺點,也不得不讓我們考慮一番。
什麽是SLC?
SLC英文全稱(Single
Level Cell——SLC)即單層式儲存
。主要由三星(samsung)、海力士(Hynix)、美光(Micron)、東芝(toshiba)等使用。
SLC技術特點是在浮
置閘極與源極之中的氧化薄膜更薄,在寫入數據時通過對浮置閘極的電荷加電壓,然後透過源極,即可將所儲存的電荷消除,通過這様的方式,便可儲存1個信息單
元,這種技術能提供快速的程序編程與讀取,不過此技術受限于Silicon efficiency的問題,必須要由較先進的流程强化技術(Process
enhancements),才能向上提升SLC制程技術。
什麽是MLC?
MLC英文全稱(Multi Level
Cell——MLC)即多層式儲存。主要由東芝、Renesas、三星使用。
英特爾(Intel)在1997年9月最先開發成功MLC,其作用
是將兩個單位的信息存入一個Floating Gate(Flash
Memory存儲單元中存放電荷的部分),然後利用不同電位(Level)的電荷,通過内存儲存的電壓控制精准讀寫。MLC通過使用大量的電壓等級,每一
個單元儲存兩位數據,數據密度比較大。SLC架構是0和1兩個值,而MLC架構可以一次儲存4個以上的值,因此,MLC架構可以有比較好的儲存密度。
SLC
比較MLC的優勢:
目前市場主要以SLC和MLC儲存為主,我們多了解下SLC和MLC儲存。SLC架構是0和1兩個值,而MLC架構可以一次
儲存4個以上的值,因此MLC架構的儲存密度較高,並且可以利用老舊的生産程備來提高産品的容量,無須額外投資生産設備,擁有成本與良率的優勢。
與
SLC相比較,MLC生産成本較低,容量大。如果經過改進,MLC的讀寫性能應該還可以進一步提升。
SLC比較MLC的缺點:
MLC
架構有許多缺點,首先是使用夀命較短,SLC架構可以存取10萬次,而MLC架構只能承受约1萬次的存取。
其次就是存取速度慢,在目前技術條件
下,MLC晶片理論速度只能達到2MB左右。SLC架構比MLC架構要快速三倍以上。
再者,MLC能耗比SLC高,在相同使用條件下比SLC要
多15%左右的電流消耗。
雖然與SLC相比,MLC缺點很多,但在單顆晶片容量方面,目前MLC還是占了絶對的優勢。由于MLC架構和成本都具
有絶對優勢,能滿足未來2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市場需求。
SLC與MLC的識別:
一、看傳輸速度
比
如有兩款採用Rockchip晶片的産品,測試時寫入速度有2、3倍優勢的應該是SLC,而速度上稍慢的則是MLC。即使同様採用了USB2.0高速接口
的MP3,也不能改變MLC寫入慢的缺點。
二、看FLASH型號
一般來説,以K9G或K9L為開頭型號的三星Flash
Memory則是MLC,以HYUU或HYUV為開頭型號的現代Flash
Memory應是MLC。具體晶片編號以三星和現代為例:三星MLC晶片編號為:K9G******
K9L*****。現代MLC晶片編號為:HYUU**** HYUV***
簡單總結:
如果説MLC是一種新興的
Flash Memory技術,那麽它的“新”就表現在:成本低!
雖然MLC的各項指標都落後於SLC Flash
Memory。但是MLC在架構上取勝SLC,MLC肯定是今後的發展方向,而對于MLC傳輸速度和讀寫次數的問題已經有了相當多的解决方法,例如採用三
星主控晶片,wear leveling技術,4bit
ECC校驗技術,都可以在採用MLC晶片的時候同様獲得很好的使用效果,其性能和使用SLC晶片的没有什麽差別,而會節省相當多的成本.
項目 |
Samsung(SLC) |
Toshiba(MLC) |
使用壽命 |
存取壽命長 |
可存 取1萬次 |
寫入速度 |
9MB/s 以上 |
1.5MB/s 以上 |
工作電壓 |
3.3V/1.8V |
3.3V |
封裝技術 |
可配合其他 技術 設計一體成型 |
塑膠組裝 |
資
料來源:
http://aax1985.spaces.eepw.com.cn/articles/article/item/24831
http://blog.yam.com/registry/article/15636037
http://av.beareyes.com.cn/2/lib/200702/07/20070207400.htm
http://210.71.214.3/UserFiles/File/940913-indus.pdf
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