鑒于有粉絲向我提問,SLC、MLC與TLC選擇哪種比較好,宏旺半導體ICMAX根據在行業内的多年經驗,先跟大家梳理一下SLC、MLC及TLC三種閃存差異,并從專業的角度提供選擇方案。
根據閃存顆粒中單元存儲密度的差異,閃存又分為SLC、MLC及TLC三種類型,TLC其實隻是一個形容詞,我們所說的TLC指的是TLC閃存,而其中的TLC指的是Triple Level Cell,直接翻譯過來叫做3階單元,比較通俗的意思就是“一個單元可以存儲3個信息”,相對應的MLC芯片為“一個單元可以存儲2個信息”,SLC芯片則為“一個單元可以存儲1個信息”。
SLC、MLC、TLC三種閃存的MOSFET是完全一樣的,區别在于如何對單元進行編程。SLC要麼編程,要麼不編程,狀态隻能是0、1。MLC每個單元存儲倆比特,狀态就有四種00、01、10、11,電壓狀态對應也有四種。TLC每個單元三個比特,狀态就有八種了(000、001、010、100、011、101、110、111)。
SLC(Single-Level Cell )單層式存儲,即1bit/cell,存儲密度最低、寫入數據時電壓變化區間小,壽命最長約10萬次擦寫壽命,穩定性最好,多數應用高端企業級産品。
MLC(Multi-Level Cell)閃存,即2bit/cell,多層式存儲,雙層存儲電子結構,存儲密度高于SLC,壽命在3000-5000次,應用民用中高端SSD上。
TLC(Trinary-Level Cell)閃存,即3bit/cell,也是目前最流行閃存芯片,存儲密度是MLC的1.5倍,成本最低,使用壽命也最短,在1000-1500次,穩定性也是三者中最差的。
SLC MLC TLC規格對比
詳細說來,SLC、MLC和TLC三者在價格方面的區别也是非常明顯:SLC速度快壽命長,價格貴,約MLC的3倍以上的價格;MLC ,速度一般壽命一般,價格一般;TLC ,也有Flash廠家叫8LC,速度慢壽命短,價格便宜。
MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)基本結構
那麼閃存的結構是什麼樣子的呢?請大家看上圖,在對一個閃存單元編程的時候,電壓加到控制栅極(control gate)上,形成一個電場,讓電子穿過矽氧化物栅欄,達到浮動栅極(floating gate)。穿越過程完成後,控制栅極上的電壓會立刻降回零,矽氧化物就扮演了一個絕緣層的角色。單元的擦除過程類似,隻不過電壓加在矽基底(P-well)上。
SLC隻需要兩種電壓狀态就可以保存所有數據 但是TLC則需要8種
ICMAX總結了更直觀理解SLC/MLC/TLC的區别:就是一份晶體管資源,存放單份數據、雙份數據、還是三份數據的區别。
² 成本:4:2:1;
² 壽命:100:10:1;
² 寫入速度:4:2:1;
² 寫入延遲:1:2:4。
簡單地說SLC的性能最優,價格超高,一般用作企業級或高端發燒友;MLC性能夠用,價格适中為消費級SSD應用主流;TLC綜合性能最低,價格最便宜,但可以通過高性能主控、主控算法來彌補、提高TLC閃存的性能。宏旺半導體ICMAX認為:一切撇開價格因素談選擇都是耍流氓,按需選擇,TLC早已攻占SSD半壁江山,是市場上主流選擇。
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