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固态硬盘SSD的SLC、MLC和TLC三者的区别

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构成SSD的主要IC有主控芯片和NAND闪存,有不少人认为单纯看主控就可以知道SSD的性能,其实这是错误的,就像某些厂商的产品线那样,用的都是SandForce SF-2281主控,但是通过不同的闪存与固件搭配划分出很多不同层次的产品,相互之间性能差异比较大,可见SSD所用的固件与闪存种类都是对其性能有相当大影响的。   

来说说这个NAND闪存 SLC、MLC和TLC三者的区别     

TLC是闪存一种类型,全称为Triple-Level Cell  TLC芯片技术是MLC和TLC技术的延伸,最早期NAND Flash技术架构是SLC(Single-Level Cell),原理是在1个存储器储存单元(cell)中存放1位元(bit)的资料,直到MLC(Multi-Level Cell)技术接棒后,架构演进为1个存储器储存单元存放2位元。  
2009年TLC架构正式问世,代表1个存储器储存单元可存放3位元,成本进一步大幅降低。如同上一波SLC技术转MLC技术趋势一般,这次也是由NAND Flash大厂东芝(Toshiba)引发战火,之后三星电子(Samsung Electronics)也赶紧加入战局,使得整个TLC技术大量被量产且应用在终端产品上。  
TLC芯片虽然储存容量变大,成本低廉许多,但因为效能也大打折扣,因此仅能用在低阶的NAND Flash相关产品上,象是低速快闪记忆卡、小型记忆卡microSD或随身碟等。但是内嵌式存储应用、智能型手机(Smartphone)、固态硬碟(SSD)等技术门槛高,对于NAND Flash效能讲求高速且不出错等应用产品,则一定要使用SLC或MLC芯片。  
2010年NAND Flash市场的主要成长驱动力是来自于智能型手机和平板计算机,都必须要使用SLC或MLC芯片,因此这两种芯片都处于缺货状态,而TLC芯片却是持续供过于求,且将整个产业的平均价格往下拉,使得市调机构iSuppli在统计2010年第2季全球NAND Flash产值时,出现罕见的市场规模缩小情况发生,从2010年第1季43亿美元下降至41亿美元,减少6.5%。   
U盘MP3中使用的SLC、MLC、TLC闪存芯片的区别:  SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,速度快寿命长,价格超贵(约MLC 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命  MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度一般寿命一般,价格一般,约3000—10000次擦写寿命  TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,也有Flash厂家叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500次擦写寿命,目前还没有厂家能做到1000次。  需要说明的闪存的寿命指的是写入(擦写)的次数,不是读出的次数,因为读取对芯片的寿命影响不大。
   
下面是SLC、MLC、TLC三代闪存的寿命差异  
SLC 利用正、负两种电荷 一个浮动栅存储1个bit的信息,约10万次擦写寿命。
MLC 利用不同电位的电荷,一个浮动栅存储2个bit的信息,约一万次擦写寿命,SLC到MLC容量大了一倍,寿命缩短为1/10。
TLC 利用不同电位的电荷,一个浮动栅存储3个bit的信息,约500-1000次擦写寿命,MLC到TLC容量大了2倍,寿命缩短为1/20。

评论 2

loster20  V3+  发表于 2015-1-24 13:11 | 显示全部楼层
技术帖 学习了。
erl2  V4+  发表于 2015-1-31 16:31 | 显示全部楼层
TLC成本是个优势,以后应该会慢慢取代SLC,MLC等。
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