X3(3-bit-per-cell)架構(gòu)的TLC芯片技術(shù)是MLC和TLC技術(shù)的延伸,最早期NAND Flash技術(shù)架構(gòu)是SLC(Single-Level Cell),原理是在1個(gè)存儲(chǔ)器儲(chǔ)存單元(cell)中存放1位元(bit)的資料,直到MLC(Multi-Level Cell)技術(shù)接棒后,架構(gòu)演進(jìn)為1個(gè)存儲(chǔ)器儲(chǔ)存單元存放2位元。
2009年TLC架構(gòu)正式問(wèn)世,代表1個(gè)存儲(chǔ)器儲(chǔ)存單元可存放3位元,成本進(jìn)一步大幅降低。
如同上一波SLC技術(shù)轉(zhuǎn)MLC技術(shù)趨勢(shì)般,這次也是由NAND Flash大廠東芝(Toshiba)引發(fā)戰(zhàn)火,之后三星電子(Samsung Electronics)也趕緊加入戰(zhàn)局,使得整個(gè)TLC技術(shù)大量被量產(chǎn)且應(yīng)用在終端產(chǎn)品上。
TLC芯片雖然儲(chǔ)存容量變大,成本低廉許多,但因?yàn)樾芤泊蟠蛘劭?,因此僅能用在低階的NAND Flash相關(guān)產(chǎn)品上,象是低速快閃記憶卡、小型記憶卡microSD或隨身碟等。
象是內(nèi)嵌世紀(jì)液體應(yīng)用、智能型手機(jī)(Smartphone)、固態(tài)硬碟(SSD)等技術(shù)門檻高,對(duì)于NAND Flash效能講求高速且不出錯(cuò)等應(yīng)用產(chǎn)品,則一定要使用SLC或MLC芯片。
2010年NAND Flash市場(chǎng)的主要成長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力是來(lái)自于智能型手機(jī)和平板計(jì)算機(jī),都必須要使用SLC或MLC芯片,因此這兩種芯片都處于缺貨狀態(tài),而TLC芯片卻是持續(xù)供過(guò)于求,且將整個(gè)產(chǎn)業(yè)的平均價(jià)格往下拉,使得市調(diào)機(jī)構(gòu)iSuppli在統(tǒng)計(jì)2010年第2季全球NAND Flash產(chǎn)值時(shí),出現(xiàn)罕見的市場(chǎng)規(guī)??s小情況發(fā)生,從2010年第1季43億美元下降至41億美元,減少6.5%。
U盤MP3中使用的SLC、MLC、TLC閃存芯片的區(qū)別:
SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,速度快壽命長(zhǎng),價(jià)格超貴(約MLC 3倍以上的價(jià)格),約10萬(wàn)次擦寫壽命
MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度一般壽命一般,價(jià)格一般,約3000---10000次擦寫壽命
TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,也有Flash廠家叫8LC,速度慢壽命短,價(jià)格便宜,約500次擦寫壽命,目前還沒(méi)有廠家能做到1000次。
目前,安德旺科技生產(chǎn)的指紋U盤產(chǎn)品中采用的閃存芯片都是三星MLC中的原裝A級(jí)芯片。讀寫速度:采用H2testw v1.4測(cè)試,三星MLC寫入速度: 4.28-5.59 MByte/s,讀取速度: 12.2-12.9 MByte/s。三星SLC寫入速度: 8.5MByte/s,讀取速度: 14.3MByte/s。
需要說(shuō)明的閃存的壽命指的是寫入(擦寫)的次數(shù),不是讀出的次數(shù),因?yàn)樽x取對(duì)芯片的壽命影響不大。
面是SLC、MLC、TLC三代閃存的壽命差異
SLC 利用正、負(fù)兩種電荷 一個(gè)浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)1個(gè)bit的信息,約10萬(wàn)次擦寫壽命。
MLC 利用不同電位的電荷,一個(gè)浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)2個(gè)bit的信息,約一萬(wàn)次擦寫壽命,SLC-MLC【容量大了一倍,壽命縮短為1/10】。
TLC 利用不同電位的電荷,一個(gè)浮動(dòng)?xùn)糯鎯?chǔ)3個(gè)bit的信息,約500-1000次擦寫壽命,MLC-TLC【容量大了1/2倍,壽命縮短為1/20】。
閃存產(chǎn)品壽命越來(lái)越短,現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有TLC閃存做的產(chǎn)品了
鑒于SLC和MLC或TLC閃存壽命差異太大
強(qiáng)烈要求數(shù)碼產(chǎn)品的生產(chǎn)商在其使用閃存的產(chǎn)品上標(biāo)明是SLC和MLC或TLC閃存產(chǎn)品
許多人對(duì)閃存的SLC和MLC區(qū)分不清。就拿目前熱銷的MP3隨身聽來(lái)說(shuō),是買SLC還是MLC閃存芯片的呢?在這里先告訴大家,如果你對(duì)容量要求不高,但是對(duì)機(jī)器質(zhì)量、數(shù)據(jù)的安全性、機(jī)器壽命等方面要求較高,那么SLC閃存芯片的首選。但是大容量的SLC閃存芯片成本要比MLC閃存芯片高很多,所以目前2G以上的大容量,低價(jià)格的MP3多是采用MLC閃存芯片。大容量、低價(jià)格的MLC閃存自然是受大家的青睞,但是其固有的缺點(diǎn),也不得不讓我們考慮一番。
什么是SLC?
SLC英文全稱(Single Level Cell——SLC)即單層式儲(chǔ)存 。主要由三星、海力士、美光、東芝等使用。
SLC技術(shù)特點(diǎn)是在浮置閘極與源極之中的氧化薄膜更薄,在寫入數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)對(duì)浮置閘極的電荷加電壓,然后透過(guò)源極,即可將所儲(chǔ)存的電荷消除,通過(guò)這樣的方式,便可儲(chǔ)存1個(gè)信息單元,這種技術(shù)能提供快速的程序編程與讀取,不過(guò)此技術(shù)受限于Silicon efficiency的問(wèn)題,必須要由較先進(jìn)的流程強(qiáng)化技術(shù)(Process enhancements),才能向上提升SLC制程技術(shù)。
什么是MLC?
MLC英文全稱(Multi Level Cell——MLC)即多層式儲(chǔ)存。主要由東芝、Renesas、三星使用。
英特爾(Intel)在1997年9月最先開發(fā)成功MLC,其作用是將兩個(gè)單位的信息存入一個(gè)Floating
Gate(閃存存儲(chǔ)單元中存放電荷的部分),然后利用不同電位(Level)的電荷,通過(guò)內(nèi)存儲(chǔ)存的電壓控制精準(zhǔn)讀寫。MLC通過(guò)使用大量的電壓等級(jí),每個(gè)單元儲(chǔ)存兩位數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)密度比較大。SLC架構(gòu)是0和1兩個(gè)值,而MLC架構(gòu)可以一次儲(chǔ)存4個(gè)以上的值,因此,MLC架構(gòu)可以有比較好的儲(chǔ)存密度。
TLC與SLC比較MLC的優(yōu)勢(shì):
簽于目前市場(chǎng)主要以SLC和MLC儲(chǔ)存為主,我們多了解下SLC和MLC儲(chǔ)存。SLC架構(gòu)是0和1兩個(gè)值,而MLC架構(gòu)可以一次儲(chǔ)存4個(gè)以上的值,因此MLC架構(gòu)的儲(chǔ)存密度較高,并且可以利用老舊的生產(chǎn)程備來(lái)提高產(chǎn)品的容量,無(wú)須額外投資生產(chǎn)設(shè)備,擁有成本與良率的優(yōu)勢(shì)。
與SLC相比較,MLC生產(chǎn)成本較低,容量大。如果經(jīng)過(guò)改進(jìn),MLC的讀寫性能應(yīng)該還可以進(jìn)一步提升。
TLC與SLC比較MLC的缺點(diǎn):
MLC架構(gòu)有許多缺點(diǎn),首先是使用壽命較短,SLC架構(gòu)可以寫入10萬(wàn)次,而MLC架構(gòu)只能承受約1萬(wàn)次的寫入。
其次就是存取速度慢,在目前技術(shù)條件下,MLC芯片理論速度只能達(dá)到6MB左右。SLC架構(gòu)比MLC架構(gòu)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(diǎn)很多,但在單顆芯片容量方面,目前MLC還是占了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。由于MLC架構(gòu)和成本都具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),能滿足2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市場(chǎng)需求。
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