颗粒篇 [深入理解NAND Flash ] 闪存芯片物理结构与_SLC/MLC( 二 )


每种类型的NAND闪存都有不同的使用寿命,这意味着它会在SSD降级并最终失效之前提供有限数量的P/E周期 。当然,除了制造缺陷,电力激增或其他灾难性的破坏可能导致SSD的失效 。这是决定SSD支持的存储工作负载和应用程序类型的主要影响因素 。
个人使用推荐使用MLC/TLC, TLC 是主流 。TLC SSD趋势不能阻挡,虽然TLC SSD的性能比不过用MLC的SSD,但再糟糕都比HDD要好得多 。所以我们要有这个观念 。第二,在TLC的推动下,240GB的SSD已经不用400元就能入手,性价比十分不错 。总之,TLC不再是吴下阿蒙,所以我们不必再担心TLC的种种顾虑,尽情使用吧!毕竟质保放在这呢 。
2.3 如何在电商网站查看SSD 闪存类型
3.1、三星()512GB 970 PRO
下图是 三星()512GB SSD固态硬盘 970 PRO :
参数如下:
参数表中,闪存类型是 MLC。
3.2、三星() 970 EVO Plus
下图是 三星()500GB SSD固态硬盘 970 EVO Plus(MZ-) :
参数如下:
上面参数表中,闪存类型是 TLC,512G的价格是 7多百元 。
与上面的那一款都是 三星 970 系列,容量都是 512GB,但是价格却相差近一倍,最大的区别就是 闪存不同。

颗粒篇  [深入理解NAND Flash ] 闪存芯片物理结构与_SLC/MLC

文章插图
2.4 TLC工作原理:
根据NAND的物理结构,NAND是通过绝缘层存储数据的 。当你要写入数据,需要施加电压并形成一个电场,这样电子就可以通过绝缘体进入到存储单元,此时完成写入数据 。如果要删除存储单元(数据),则要再次施加电压让电子穿过绝缘层,从而离开存储单元 。
所以,NAND闪存在重新写入新数据之前必须要删除原来数据 。
由于TLC的1个存储器储存单元可存放3 bit的数据,为了区分,必须使用不同电压来实现 。除了能够实现和SLC一样的000(TLC)=0(SLC)和111(TLC)=1(SLC)外、还有另外六种数据格式必须采用其他不同的电压来区分,让不同数量的电子进入到存储单元,实现不同的数据表达 。这样,才能让TLC实现单位存储单元存放比SLC、MLC更多数据的目的 。
2.4 为什么TLC的性能在三种介质中最差?
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由于数据写入到TLC中需要八种不同电压状态,而施加不同的电压状态、尤其是相对较高的电压,需要更长的时间才能得以实现(电压不断增高的过程,直到合适的电压值被发现才算完成) 。
所以,在TLC中数据所需访问时间更长,因此传输速度更慢 。经过实测,同等技术条件下,TLC的SSD性能是比不上MLC SSD的 。
3 2D NAND VS 3D NAND
为闪存市场带来突破的最大创新之一是3D NAND或V-NAND 。顾名思义,它使用堆叠架构在SSD中安置内存单元,而不是过去平面排列的方法 。
实际上,与2D NAND相比,这种架构使供应商能够以更低的成本,将更多的容量压缩到更小的物理空间中 。它还能提供更快的速度、更长的使用寿命和更低的功耗 。现在大多数主要SSD供应商都提供3D NAND SSD 。
3D NAND闪存对比2D有着寿命优势
3D NAND闪存就是TLC的一个重要方向 。3D NAND是不再追求缩小Cell单元,而是通过3D堆叠技术封装更多Cell单元,所以我们不必要追求更先进的制程,毕竟制程约先进,寿命反而越差 。所以,可以使用相对更旧的工艺来生产3D NAND闪存,使用旧工艺的好处就是P/E擦写次数大幅提升,而且电荷干扰的情况也因为使用旧工艺而大幅减少 。
3D NAND闪存结构
未来的3D NAND可能都会做成可以MLC与TLC工作模式相互切换,也就是用TLC屏蔽一半容量、来充当MLC,也就是各种所谓的3bit MLC技术创新 。
4 颗粒等级
挑选固态硬盘不仅看颗粒类型,更要看 颗粒等级 。