Skildu muninn á mismunandi flokkum af SSD flísum af NAND Flash SLC, MLC, TLC, QLC

Fullt nafn NAND Flash er Flash Memory, sem tilheyrir óstöðugt minnistæki (Non-volatile Memory Device).Það er byggt á fljótandi hlið smára hönnun og hleðslur eru læstar í gegnum fljótandi hliðið.Þar sem fljótandi hliðið er rafeinangrað, eru rafeindir sem ná að hliðinu föst jafnvel eftir að spennan er fjarlægð.Þetta er rökin fyrir óstöðugleika flasssins.Gögn eru geymd í slíkum tækjum og munu ekki glatast þó að slökkt sé á straumnum.
Samkvæmt mismunandi nanótækni hefur NAND Flash upplifað umskiptin frá SLC yfir í MLC og síðan í TLC og er að færast í átt að QLC.NAND Flash er mikið notað í eMMC/eMCP, U disk, SSD, bifreið, Internet of Things og öðrum sviðum vegna mikillar afkastagetu og hraðs skrifhraða.

SLC (fullt nafn á ensku (Single-Level Cell – SLC) er geymsla á einu stigi
Einkenni SLC tækni er að oxíðfilman á milli fljótandi hliðsins og uppsprettu er þynnri.Þegar gögn eru skrifuð er hægt að útrýma geymdri hleðslu með því að setja spennu á hleðslu fljótandi hliðsins og fara síðan í gegnum upptökin., það er, aðeins tvær spennubreytingar 0 og 1 geta geymt 1 upplýsingaeiningu, það er 1 bita/frumu, sem einkennist af miklum hraða, langt líf og sterkri frammistöðu.Ókosturinn er sá að afkastagetan er lítil og kostnaðurinn mikill.

MLC (enska fullt nafn Multi-Level Cell – MLC) er marglaga geymsla
Intel (Intel) þróaði MLC fyrst með góðum árangri í september 1997. Hlutverk þess er að geyma tvær einingar af upplýsingum í fljótandi hlið (hlutinn þar sem hleðslan er geymd í flassminnisklefanum) og nota síðan hleðslu mismunandi möguleika (Level) ), Nákvæmur lestur og ritun í gegnum spennustýringuna sem geymd er í minninu.
Það er, 2bit/cell, hver frumueining geymir 2bita upplýsingar, krefst flóknari spennustýringar, það eru fjórar breytingar á 00, 01, 10, 11, hraðinn er almennt meðaltal, líftíminn er meðaltal, verðið er meðaltal, u.þ.b. 3000—10000 sinnum af eyðingu og ritunarlífi. MLC virkar með því að nota mikið magn af spennustigum, hver klefi geymir tvo bita af gögnum og gagnaþéttleiki er tiltölulega mikill og getur geymt meira en 4 gildi í einu.Þess vegna getur MLC arkitektúrinn haft betri geymsluþéttleika.

TLC (enska fullu nafni Trinary-Level Cell) er þriggja hæða geymsla
TLC er 3bit á hverja frumu.Hver frumueining geymir 3bita upplýsingar, sem geta geymt 1/2 fleiri gögn en MLC.Það eru 8 tegundir af spennubreytingum frá 000 í 001, það er 3bit/cell.Það eru líka Flash framleiðendur sem kallast 8LC.Nauðsynlegur aðgangstími lengri, þannig að flutningshraðinn er hægari.
Kosturinn við TLC er að verðið er ódýrt, framleiðslukostnaður á megabæt er lægstur og verðið er ódýrt, en endingartíminn er stuttur, aðeins um 1000-3000 endingartími eyðingar og endurskrifunar, en mikið prófaðar TLC agnir SSD geta notað venjulega í meira en 5 ár.

QLC (enska fullu nafni Quadruple-Level Cell) fjögurra laga geymslueining
QLC er einnig hægt að kalla 4bit MLC, fjögurra laga geymslueiningu, það er 4bits/cell.Það eru 16 breytingar á spennu, en hægt er að auka afkastagetu um 33%, það er að skrifa árangur og eyðingarlíf mun minnka enn frekar samanborið við TLC.Í sértæku frammistöðuprófinu hefur magnesíum gert tilraunir.Hvað varðar leshraða geta bæði SATA tengin náð 540MB/S.QLC skilar verri skrifhraða, vegna þess að P/E forritunartími þess er lengri en MLC og TLC, hraðinn er hægari og samfelldur skrifhraði er Frá 520MB/s til 360MB/s, handahófskennd afköst féllu úr 9500 IOPS í 5000 IOPS, tap upp á næstum helming.

PS: Því fleiri gögn sem eru geymd í hverri frumueiningu, því meiri afkastageta á hverja svæðiseiningu, en á sama tíma leiðir það til hækkunar á mismunandi spennuástandi, sem er erfiðara að stjórna, þannig að stöðugleiki NAND Flash flíssins versnar og endingartíminn styttist, hver með sína kosti og galla.

(NAND Flash lestur og ritun er aðeins til viðmiðunar)
Það er ekki erfitt að sjá að árangur hinna fjögurra tegunda NAND flassminni er mismunandi.Kostnaður á hverja einingu getu SLC er hærri en annarra tegunda af NAND flassminni, en varðveislutími gagna er lengri og lestrarhraði er hraðari;QLC hefur meiri getu og lægri kostnað, en vegna lítillar áreiðanleika og langlífis þarf enn að þróa galla og aðra galla.

Frá sjónarhóli framleiðslukostnaðar, les- og skrifhraða og endingartíma er röðun flokkanna fjögurra:
SLC>MLC>TLC>QLC;
Núverandi almennar lausnir eru MLC og TLC.SLC er aðallega ætlað hernaðar- og fyrirtækjaforritum, með háhraða ritun, lágu villuhlutfalli og langri endingu.MLC miðar aðallega að forritum í neytendaflokki, afkastageta þess er 2 sinnum hærri en SLC, ódýr, hentugur fyrir USB-drif, farsíma, stafrænar myndavélar og önnur minniskort, og er einnig mikið notað í SSD fyrir neytendur í dag .

NAND flassminni má skipta í tvo flokka: 2D uppbyggingu og 3D uppbyggingu í samræmi við mismunandi staðbundna uppbyggingu.Fljótandi hlið smári eru aðallega notaðir fyrir 2D FLASH, en 3D flass notar aðallega CT smára og fljótandi hlið.Er hálfleiðari, CT er einangrunarefni, þeir tveir eru ólíkir í eðli sínu og meginreglu.Munurinn er:

2D uppbygging NAND Flash
2D uppbygging minnisfrumna er aðeins raðað í XY plan flísarinnar, þannig að eina leiðin til að ná meiri þéttleika í sömu skífunni með því að nota 2D flasstækni er að minnka vinnsluhnútinn.
Gallinn er sá að villur í NAND-flass eru tíðari fyrir smærri hnúta;auk þess eru takmörk fyrir minnsta vinnsluhnút sem hægt er að nota og geymsluþéttleiki er ekki mikill.

3D uppbygging NAND Flash
Til að auka geymsluþéttleika hafa framleiðendur þróað 3D NAND eða V-NAND (lóðrétt NAND) tækni, sem staflar minnisfrumum í Z-planinu á sömu skífu.

Í 3D NAND flassi eru minnissellurnar tengdar sem lóðréttir strengir frekar en láréttir strengir í 2D NAND og bygging á þennan hátt hjálpar til við að ná háum bitaþéttleika fyrir sama flísasvæði.Fyrstu 3D Flash vörurnar voru með 24 lög.