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NAND Flash SLC、MLC技术解析

编辑: 发布:2009-02-20 14:01

许多人对闪存的SLC和MLC区分不清。就拿目前热销的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。

什么是SLC?

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。

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。

什么是MLC?

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,每一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。

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。

与SLC比较MLC的缺点:

MLC架构有许多缺点,首先是使用寿命较短,SLC架构可以存取10万次,而MLC架构只能承受约1万次的存取。

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2MB左右。SLC架构比MLC架构要快速三倍以上。

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,能满足未来2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市场需求。 

SLC与MLC的识别:

一、看传输速度

比如有两款采用Rockchip芯片的产品,测试时写入速度有2、3倍优势的应该是SLC,而速度上稍慢的则是MLC。即使同样采用了USB2.0高速接口的MP3,也不能改变MLC写入慢的缺点。

二、看FLASH型号

一般来说,以K9G或K9L为开头型号的三星闪存则是MLC,以HYUU或HYUV为开头型号的现代闪存应是MLC。具体芯片编号以三星和现代为例:三星MLC芯片编号为:K9G****** K9L*****。现代MLC芯片编号为:HYUU**** HYUV***

简单总结:

如果说MLC是一种新兴的闪存技术,那么它的“新”就只体现在:成本低!

虽然MLC的各项指标都落后于SLC闪存。但是MLC在架构上取胜SLC,MLC肯定是今后的发展方向,而对于MLC传输速度和读写次数的问题已经有了相当多的解决方法,例如采用三星主控芯片,wear leveling技术,4bit ECC校验技术,都可以在采用MLC芯片的时候同样获得很好的使用效果,其性能和使用SLC芯片的没有什么差别,而会节省相当多的成本.

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