【转载】NAND Flash SLC、MLC技术解析
已有 118 次阅读2013-8-8 10:57
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Flash, 技术
许多人对闪存的SLC和MLC区分不清。就拿目前热销的MP3随身听来说，是买SLC还是MLC闪存芯片的呢？在这里先告诉大家，如果你对容量要求不高，但是对机器质量、数据的安全性、机器寿命等方面要求较高，那么SLC闪存芯片的首选。但是大容量的SLC闪存芯片成本要比MLC闪存芯片高很多，所以目前2G以上的大容量，低价格的MP3多是采用MLC闪存芯片。大容量、低价格的MLC闪存自然是受大家的青睐，但是其固有的缺点，也不得不让我们考虑一番。
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。
英特尔（Intel）在1997年9月最先开发成功MLC，其作用是将两个单位的信息存入一个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，通过内存储存的电压控制精准读写。MLC通过使用大量的电压等级，每一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。
与SLC比较MLC的优势：
签于目前市场主要以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架构可以存取10万次，而MLC架构只能承受约1万次的存取。
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2MB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，能满足未来2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市场需求。
SLC与MLC的识别：
一、看传输速度
比如有两款采用Rockchip芯片的产品，测试时写入速度有2、3倍优势的应该是SLC，而速度上稍慢的则是MLC。即使同样采用了USB2.0高速接口的MP3，也不能改变MLC写入慢的缺点。
二、看FLASH型号
一般来说，以K9G或K9L为开头型号的三星闪存则是MLC，以HYUU或HYUV为开头型号的现代闪存应是MLC。具体芯片编号以三星和现代为例：三星MLC芯片编号为：K9G****** K9L*****。现代MLC芯片编号为：HYUU**** HYUV***
简单总结：
如果说MLC是一种新兴的闪存技术，那么它的“新”就只体现在：成本低！
虽然MLC的各项指标都落后于SLC闪存。但是MLC在架构上取胜SLC，MLC肯定是今后的发展方向，而对于MLC传输速度和读写次数的问题已经有了相当多的解决方法，例如采用三星主控芯片，wear leveling技术，4bit ECC校验技术，都可以在采用MLC芯片的时候同样获得很好的使用效果，其性能和使用SLC芯片的没有什么差别，而会节省相当多的成本.
