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    最近在使用ED3TLC Flash,在这里对该类型的Flash TLC编程规则做一个记录方便日后查看

     

    个人认为ED3TLC编程规则相对于OBP来讲会简单许多,因为ED3的编程规则非常有规律,很容易掌握。ED3的每个WL页数量是固定的,因此每个WL的编程规则基本上也都是固定的。

     

    ED3在对行地址的定义上与OBP有着很大的区别:在TLC模式下,ED3的行地址代表的是WL地址。操作的页是WL中的哪个页,是通过命令前的Pre Cmd来确定的。

     


    这里表示的是TLC读操作,在读命令00h之前,通过发送01h/02h/03h来选择具体要操作的页。

     

    ED3 TLC编程也遵循一个WL需要编程3次的规则,一次WL编程的命令序列如下

     

    3个特殊命令,使用的规则如下

     


    第一个命令 09h/0Dh/(分别代表该WL是第几次编程:第一次编程发09h、第二次编程发0Dh、第三次编程不发

    第二个命令01h/02h/03h 对应的就是上面所描述的选择当前WL当中的哪个页

    最后面确认编程的命令,只有在当前操作的页是这个WL的第三个页的时候,才使用10h,其他俩个页都使用1Ah

     

    PS:关于2)的说明,目前来看78h命令主要用于多lunnand flash,单lun的可以不用在意

     

    ED3 在进行TLC编程的时候也需要遵循一个Order顺序,在每次编程的时候,都需要对这一个WL上的三个页都进行编程操作



    下面根据这个Order顺序举一个TLC编程的栗子

     

    假设当前操作的是Block_0,那么首个WL行地址即为00 00 00,第二个WL行地址为01 00 00 (该地址表示方式及后面的地址表示方式都根据实际操作时使用的小端数据模式)

     

    首先根据Order顺序,对WL0进行首次编程,本次编程命令序列为

    09h - 01h- 80h -  00 00 00 00 00  - Data  - 1Ah

    09h - 02h- 80h -  00 00 00 00 00  - Data  - 1Ah

    09h - 03h- 80h -  00 00 00 00 00  - Data  - 10h

     

    下面开始Order1编程,此时需要编程WL1,命令序列为

    09h - 01h- 80h -  00 00 01 00 00  - Data  - 1Ah

    09h - 02h- 80h -  00 00 01 00 00  - Data  - 1Ah

    09h - 03h- 80h -  00 00 01 00 00  - Data  - 10h

     

    根据Order顺序,下一个要编程的WL回到了WL0,那么这次是第二次对WL0进行编程,命令序列为

    0Dh - 01h- 80h -  00 00 00 00 00  - Data  - 1Ah

    0Dh - 02h- 80h -  00 00 00 00 00  - Data  - 1Ah

    0Dh - 03h- 80h -  00 00 00 00 00  - Data  - 10h

     

    再下一个是Order3,对WL2进行首次编程,命令序列为

    09h - 01h- 80h -  00 00 02 00 00  - Data  - 1Ah

    09h - 02h- 80h -  00 00 02 00 00  - Data  - 1Ah

    09h - 03h- 80h -  00 00 02 00 00  - Data  - 10h

     

    Order4命令序列

    0Dh - 01h- 80h -  00 00 01 00 00  - Data  - 1Ah

    0Dh - 02h- 80h -  00 00 01 00 00  - Data  - 1Ah

    0Dh - 03h- 80h -  00 00 01 00 00  - Data  - 10h

     

    Order5命令序列,此时对WL0进行最后一次编程

    01h - 80h-  00 00 00 00 00  - Data  - 1Ah

    02h - 80h-  00 00 00 00 00  - Data  - 1Ah

    03h - 80h-  00 00 00 00 00  - Data  - 10h

     

    到此为止,WL0的三个页都已经编程完毕,数据可以被正常的读出了。根据这样的规律,就可以将整个Block的页都进行编程。

     

    注:以上截图皆来自 1ynm 128Gb TLC Datasheet_Ver1.61_160609series

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  • 东芝272TLC-9UHL-Star_SM3268AB_Prescan_R1229.rar
  • TLC2543.rar

    2020-05-18 11:24:59
    GD32+TCL2543没什么可说明的
  • toshiba_nand命名规则.pdf

    2019-08-01 17:12:01
    东芝toshiba nand命名规则 , Part Number Decoder for Toshiba NAND
  • slc mlc tlc 的 ssd 的区别

    万次阅读 2016-12-22 16:28:56
    本文介绍ssd中nandflash的slc,mlc,tlc的区别

    转载自:http://diy.pconline.com.cn/750/7501340.html


            从前,大家谈TLC色变;如今,TLC攻占SSD半壁江山。是的,这个世界就是这么奇妙。

            虽然TLC早已占据主流地位,但传言多了、百度多了,不少消费者还是抱有“怕”的态度,下面我们就来详细了解TLC。


    TLC是什么?

            固态硬盘就是靠NAND Flash闪存芯片存储数据的,这点类似于我们常见的U盘。NAND Flash根据存储原理分为三种,SLC、MLC、TLC。



            SLC = Single-Level Cell,即1 bit per cell,1个存储器储存单元可存放1 bit的数据,只存在0和1两个充电值。以此类推,TLC = Triple-Level Cell,即3 bit per cell,1个存储器储存单元可存放3 bit的数据。



            单位容量的存储器,可以存储更多的数据,所以TLC每百万字节生产成本是最低的。


    TLC工作原理:




            小编尽量用通俗语言解释。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。


    为什么TLC的性能在三种介质中最差?



            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。


    为什么以前TLC不流行?



            为什么没有机械结构的SSD还是出现寿命问题?因为按照工作原理,闪存单元每次写入或擦除的施加电压过程都会导致绝缘体硅氧化物的物理损耗。这东西本来就只有区区10纳米的厚度,每进行一次电子穿越就会变薄一些。

            也正因为如此,硅氧化物越来越薄,电子可能会滞留在二氧化硅绝缘层,擦写时间也会因此延长,因为在达到何时的电压之前需要更长时间、更高的加压。主控制器是无法改变编程和擦写电压的。如果原本设计的电压值工作异常,主控就会尝试不同的电压,这自然需要时间,也会给硅氧化物带来更多压力,加速了损耗。


      最后,主控控制编程和擦写一个TLC闪存单元所需要的时间也越来越长,最终达到严重影响性能、无法接受的地步,闪存区块也就废了。

            同时,传统的2D闪存在达到一定密度之后每个电源存储的电荷量会下降,损耗后的TLC绝缘层,相邻的存储单元也会产生电荷干扰,发展到20nm工艺之后,Cell单元之间的干扰现象更加严重,如果数据长时间不刷新的话就会出现像之前三星840 Evo那样的读取旧文件会掉速的现象。

      所以,新主控等新技术开发之前,厂商一直不敢将TLC SSD推出市场,不可避免地出现可靠性问题,毕竟数据大于一切。


    人们为什么会担心寿命?

                                                                                       P/E寿命对比


            由于TLC采用不同的电压状态,加上存储容量多,击穿绝缘层次数也比其他介质多,于是加速了绝缘层的损耗过程。所以,TLC SSD的寿命比SLC、MLC短得多。

                                                                  以前TLC的P/E寿命低时,用几年就有报废风险


            一开始TLC的P/E寿命只有不到1000次,但是经过厂商改进算法以及优化主控,提升到1000到2000次。相比之下,MLC有3000到10000次擦写寿命。如果用户的PC只有TLC SSD,那么在日常使用环境下,如果一个120GB SSD的P/E寿命只有不到1000次,并且每天写入60GB的数据,那么不到五年,SSD就会报废。在目前性能过剩时代,这寿命是十分吓人的,所以以前人们十分担心TLC SSD的寿命问题。


    最近TLC SSD为何“倒行逆施”般井喷?

            三星 850 EVO、东芝 Q300、英睿达BX200……我们耳熟能详的SSD厂商都在2015年大规模推出了TLC SSD,气势磅礴。既然我们之前说了TLC那么多的不足,为何厂商依然推广呢?不是搬石头砸自己脚吗?


                           东芝 TC58NC1000GSB主控支持Smart ECC、Smart Flush0等技术。

      这一年来,SSD厂商最大的功劳就是解决了TLC的P/E寿命问题,让TLC SSD的寿命上升到我们使用一台电脑正常周期上。主控算法的好坏会对性能和寿命造成非常大的影响,目前SSD厂商在主控技术上进行了很大的改进,信号处理,更强的ECC算法、扩大备用区域的容量增加预留空间等技术应用,从TLC的500--1000次P/E提升到目前的1000到2000次,一定程度上保证了可靠性与寿命。

      我们知道TLC的性能比较差,尤其写入性能上,SSD厂商就通过SLC Cache的运用,只要制造一个大容量的缓冲区用户很多时候就不会感觉得到写入速度慢,而且SLC Cache玩得好还有延长寿命的作用。


            另外,SSD厂商对于TLC SSD的质保提升到与MLC SSD基本一致的水平,比如三星 TLC SSD的质保一般为五年,让消费者在这五年的使用中高枕无忧。加上TLC天生的价格优势,以及金字招牌,的确有很大的吸引力。越来越多的厂商参与到TLC SSD的竞争中,价格不断走低,让不少对SSD感兴趣的朋友尝鲜一把,助长了TLC SSD的壮大。


    TLC的未来?

            TLC的逆袭就是扬长避短的道理。有市场,就有进步,相信厂商会对TLC技术进行更多的研究,保证物美价廉的TLC继续生存下去。


                                                                     3D NAND闪存对比2D有着寿命优势


      比如三星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。类似地,东芝的Q300和OCZ TRION 100用的还是更长寿稳定的企业级eTLC听起来SLC、MLC、TLC不再是泾渭分明。


    未来会怎样发展呢?我们拭目以待吧!


    面对TLC,我们应该怎么做?

            根据行业的消息可知,入门与主流已经是TLC的天下,MLC则继续在高端领域发挥它作用。厂商是产品与技术的推动者,我们作为消费者只能被动接受别人的游戏规则。


                                                                  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。


    展开全文
  • TLC的发展上,东芝与美光也已开始重点发力,相比三星而言,东芝要显得低调得多,尽管他们的19nm TLC闪存颗粒在前年就早已成功量产,但到去年上半年为止,东芝都只是将TLC闪存颗粒大量供应给第三方厂商,自有品牌的...

    多少年前,我们装在电脑机箱里面的硬盘都是砖块形状的机械硬盘。然而时至今日,硬盘的发展早已明显落后于其它硬件,成为电脑性能的瓶颈之一,直到SSD固态硬盘的出现,才让硬盘真正进入到高速发展的时代。不过固态硬盘并没有很快获得大家的认可,除了对它的不稳定、不安全、用久了会慢这些负面外,还有就是价格的因素。而事实上,如今的固态硬盘中的闪存与主控技术早已比过去成熟许多,同时随着TLC技术的飞速发展,价格上也在直降。

    理论上来说,TLC一直都是一种非常有前途的技术,它在NAND闪存单元里引入了8个基础电位,大大提升了数据存储的密度。例如,同样16GB容量,16nm TLC NAND闪存颗粒要比过去的MLC颗粒体积小上28%左右。这意味着,使用相同面积的芯片,TLC闪存能存储更多数据;而对于消费者来说就,理论上同样容量的TLC固态硬盘价格要更便宜。

    但TLC闪存的商用过程却并非一帆风顺,由于物理性能的限制,TLC闪存的耐用性不如MLC闪存,其编程/擦写循环次数要比MLC低3-10倍。三星是第一个尝试者,但是一开始的境遇大家都看到了,前几款TLC固态硬盘的掉速bug问题这让很多用户以及SSD厂商谈TLC色变。

    ——3D V-NAND技术给TLC带来春天——————————

    而让人们及厂商对TLC态度大转变的一个契机就是三星3D V-NAND技术的登场,过去一直让人担心的问题就是随着工艺的进步,对存储芯片带来的致命的问题是:工艺越先进Flash芯片的性能就越差,因为在相同的空间内要针对更多单元做充放电的动作电荷干扰很严重,完成数据读写的延时就变大,数据处理时的错误率也较高而芯片的可擦写次数从50nm的1万次降到了34nm的5千次,2Xnm则是3千次,所以TLC闪存的寿命非常让人担心。

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    对于这种情况三星存储非常形象的进行了解释,三星存储将CELL(存储单元)比作一户人家,随着工艺的进步,CELL的居住密度越来越大,蜗居之间的公摊面积越来小,很容易出现纠纷,闹得鸡犬不宁……那么既然传统的平房无法解决CELL之间公摊面积太小的问题,何不兴建高楼大厦呢?!其3D V-NAND技术中的3D是指立体存储,V指的是垂直存储。3D V-NAND不再贸然使用新工艺来缩小CELL单元,而是选择了堆叠更多层数这就和高楼大厦一个道理,可以居住更多户人,而且可以保证足够的公摊面积。所以可以说这个技术直接为TLC带来了春天。

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    现在垂直堆叠结构的3D V-NAND Flash比重正迅速扩大,2016年前3D V-NAND市场规模预估将扩大10倍,而除目前独占市场的三星电子外,也将有更多半导体厂加速生产V-NAND。三星将从目前的32层堆叠结构,增加到48层。当然,美光,Intel等厂商均已表示开始部署同样技术。

    ——美光、东芝、Intel对TLC策略———————————

    在TLC的发展上,东芝与美光也已开始重点发力,相比三星而言,东芝要显得低调得多,尽管他们的19nm TLC闪存颗粒在前年就早已成功量产,但到去年上半年为止,东芝都只是将TLC闪存颗粒大量供应给第三方厂商,自有品牌的TLC固态硬盘迟迟不见上市。而今年东芝的多款SSD均已使用了最新的15nm TLC闪存。

    而美光公司去年也坦诚了其在过去几年当中错过了发展TLC的良好时机,目前其正打算解决这一问题并更为积极地推动发展,加快步伐部第部署二代3D NAND,以及在此之后的第三与第四代技术方案已经成为美光公司固态硬盘发展的重点。当然他们也是如此做的,美光希望到2016年秋季将3D闪存产量在NAND闪存代工问题中的占比提升至50%以上。

    而作为CPU巨头的英特尔,在固态硬盘方面的变化也在去年非常巨大。英特尔和美光联合生产闪存,前者生产英特尔闪存不足为奇。神奇的是,英特尔在中国大连投资55亿美元,将其在当地的工厂转型为3D NAND存储芯片制造工厂。而在去年Intel & Richmax举办的一场技术讲解中,Intel也提到现在2D NAND时代是没有做TLC闪存的,但是在即将到来的3D NAND时代,Intel将推出自己的TLC闪存。而今年看来就已经是时机的成熟期了 。

    ——2016年TLC将引爆SSD热潮————————————

    如今,市面上的固态硬盘厂商已经多半推出了自己的TLC产品,随着2016年将快速扩大1znm量产,同时3D NAND倾巢出笼,且从48层开始也均采用TLC,更主要的是现在各家厂商都对自己的产品提供多年的质保服务,这一服务让很多质疑TLC SSD安全问题的用户放心不少,也增加了选购欲望,所以今年TLC在SSD上的主流应用已是必然走向,必将成为引爆SSD的热潮,2016年一定会是个SSD加速市场普及的年份。

    本文转自d1net(转载)

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  • 如同上一波SLC技术转MLC技术趋势般,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,...

    NOR Flash 和 NAND Flash是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR Flash 技术,彻底改变了原先由EPROM(Electrically Programmable Read-Only-Memory电可编程序只读存储器)和EEPROM(电可擦只读存储器Electrically Erasable Programmable Read – Only Memory)一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND Flash 结构,强调降低每比特的成本,有更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。NOR Flash 的特点是芯片内执行(XIP ,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR 的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响到它的性能。NAND的结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于Flash的管理和需要特殊的系统接口。通常读取NOR的速度比NAND稍快一些,而NAND的写入速度比NOR快很多,在设计中应该考虑这些情况。

    NAND Flash根据存储原理分为三种,SLC、MLC、TLC。

    什么是SLC?SLC英文全称(Single Level Cell——SLC)即单层式储存 。主要由三星、海力士、美光、东芝等使用。
    SLC技术特点是在浮置闸极与源极之中的氧化薄膜更薄,在写入数据时通过对浮置闸极的电荷加电压,然后透过源极,即可将所储存的电荷消除,通过这样的方式,便可储存1个信息单元,这种技术能提供快速的程序编程与读取,不过此技术受限于Silicon efficiency的问题,必须要由较先进的流程强化技术(Process enhancements),才能向上提升SLC制程技术。

    什么是MLC?MLC英文全称(Multi Level Cell——MLC)即多层式储存。主要由东芝、Renesas、三星使用。
    MLC是英特尔(Intel)在1997年9月最先研发成功的,其原理是将两个位的信息存入一个浮动栅(Floating Gate,闪存存储单元中存放电荷的部分),然后利用不同电位(Level)的电荷,透过内存储存格的电压控制精准读写。MLC通过使用大量的电压等级,每个单元储存两位数据,数据密度比较大。SLC架构是0和1两个值,而MLC架构可以一次储存4个以上的值,因此,MLC架构可以有比较好的储存密度。讲白话点就是一个Cell存放多个bit,现在常见的MLC架构闪存每Cell可存放2bit,容量是同等SLC架构芯片的2倍,目前三星、东芝、海力士(Hynix)、IMFT(英特尔与美光合资公司)、瑞萨(Renesas)都是此技术的使用者,而且这个队伍还在不断壮大,其发展速度远快于曾经的SLC架构。

    与SLC比较MLC的优势:鉴于目前市场主要以SLC和MLC储存为主,我们多了解下SLC和MLC储存。SLC架构是0和1两个值,而MLC架构可以一次储存4个以上的值,因此MLC架构的储存密度较高,并且可以利用老旧的生产程备来提高产品的容量,无须额外投资生产设备,拥有成本与良率的优势。与SLC相比较,MLC生产成本较低,容量大。如果经过改进,MLC的读写性能应该还可以进一步提升。与SLC比较MLC的缺点:MLC架构有许多缺点,首先是使用寿命较短,SLC架构可以写入10万次,而MLC架构只能承受约1万次的写入。其次就是存取速度慢,在目前技术条件下,MLC芯片理论速度只能达到6MB左右。SLC架构比MLC架构要快速三倍以上。再者,MLC能耗比SLC高,在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗。虽然与SLC相比,MLC缺点很多,但在单颗芯片容量方面,目前MLC还是占了绝对的优势。由于MLC架构和成本都具有绝对优势,能满足2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市场需求。

    什么是TLC? TLC = Triple-Level Cell,即3 bit per cell架构。TLC芯片技术是SLC和MLC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。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。

    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。

    什么是QLC? QLC = Quad-Level Cell架构,即4bit/cell,支持16充电值,速度最慢寿命最短,目前中技术上在研发阶段,但是intel、三星电子等厂商都已经取得了不错的进展。但在SSD应用中目前仍不现实 。

    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、QLC闪存芯片的区别:

    SLC = Single-Level Cell,即1bit/cell,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。速度快,寿命长,价格贵(约MLC 3倍以上的价格)。
    MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,利用不同电位的电荷,一个浮动栅存储2个bit的信息,约5000-10000次擦写寿命。速度一般,寿命一般,价格一般。
    TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,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。也有Flash厂家叫8LC,速度慢,寿命短,价格便宜。
    QLC = Quad-Level Cell,即4bit/cell。

    相对于SLC来说,MLC的容量大了100%,寿命缩短为SLC的1/10。相对于MLC来说,TLC的容量大了50%,寿命缩短为MLC的1/20。

    NAND闪存技术:2D NAND和3D NAND

    在上文中,我们介绍了根据闪存颗粒内部电子数的不同,会分为SLC/MLC/TLC,而随着晶圆物理极限的不断迫近,固态硬盘上单体的存储单元内部的能够装载的闪存颗粒已经接近极限了,更加专业的术语表述就是单die能够装载的颗粒数已经到达极限了,要想进一步扩大单die的可用容量,就必须在技术上进行创新。

    于是,3D NAND技术也就应运而生了。在解释3D NAND之前,我们先得弄清楚2D NAND是什么,以及“2D”和“3D”的真实含义。

    首先是2D NAND,我们知道在数学和物理领域,2D/3D都是指的方向,都是指的坐标轴,“2D”指的是平面上的长和宽,而“3D”则是在“2D”基础上,添加了一个垂直方向的“高”的概念。

    由此,2D NAND真实的含义其实就是一种颗粒在单die内部的排列方式,是按照传统二维平面模式进行排列闪存颗粒的。

    相对应的,3D NAND则是在二维平面基础上,在垂直方向也进行颗粒的排列,即将原本平面的堆叠方式,进行了创新。

    利用新的技术(即3D NAND技术)使得颗粒能够进行立体式的堆叠,从而解决了由于晶圆物理极限而无法进一步扩大单die可用容量的限制,在同样体积大小的情况下,极大的提升了闪存颗粒单die的容量体积,进一步推动了存储颗粒总体容量的飙升。

    同时,在业界,根据在垂直方向堆叠的颗粒层数不同,和选用的颗粒种类不同,3D NAND颗粒又可以分为32层、48层甚至64层 3D TLC/MLC颗粒的不同产品,这取决于各大原厂厂商的技术储备和实际选用的颗粒种类。

    我们可以打个比方,来理解2D NAND和3D NAND技艺之间的区别和联系。

    2D NAND就如同在一块有限的平面上建立的数间平房,这些平房整齐排列,但是随着需求量的不断增加,平房的数量不断井喷,可最终这块面积有限的平面只能容纳一定数量的平房而无法继续增加;
    3D NAND则就如同在同一块平面上盖起的楼房,在同样的平面中,楼房的容积率却远远高于平房,因而它能提供更多的空间,也就是提供了更大的存储空间,而32层、48层以及64层,则就是这些楼房的高度,一共堆叠了多少层。

    虽然,3D NAND技术能够在同等体积下,提供更多的存储空间,但是这项堆叠技术对于原厂制造商来说有着相当的操作难度,需要原厂有着相当的技术积累,因而目前能够掌握3D NAND技术的原厂公司十分少见,只有三星、美光等少数公司的3D NAND颗粒实现了量产和问世。

    转载于:https://qiaodahai.com/nor-flash-nand-flash-slc-mlc-tlc-qlc.html

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空空如也

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