NAND Flash SLC, MLC, TLC, QLC-iň dürli derejeli SSD çipleriniň arasyndaky tapawuda düşüniň

NAND Flash-iň doly ady, üýtgemeýän ýat enjamyna (üýtgemeýän ýat enjamy) degişli “Flash Memory”.Floüzýän derwezäniň tranzistor dizaýnyna esaslanýar we zarýadlar ýüzýän derwezeden gysylýar.Floüzýän derwezäniň elektrik bilen izolirlenenligi sebäpli, derwezä ýetýän elektronlar naprýa .eniýe aýrylandan soňam duzaga düşýärler.Bu üýtgemeýän fleş üçin esas.Maglumatlar şeýle enjamlarda saklanýar we tok öçürilen hem bolsa ýitmez.
Dürli nanotehnologiýa görä, NAND Flash SLC-den MLC-e, soňra TLC-e geçmegi başdan geçirdi we QLC-e tarap hereket edýär.NAND Flash, uly göwrümi we çalt ýazuw tizligi sebäpli eMMC / eMCP, U disk, SSD, awtoulag, zatlar interneti we beýleki ugurlarda giňden ulanylýar.

SLC (Iňlis diliniň doly ady (leeke derejeli öýjük - SLC) bir derejeli ammar
SLC tehnologiýasynyň häsiýeti, ýüzýän derwezäniň we çeşmäniň arasyndaky oksid filminiň has inçe bolmagydyr.Maglumat ýazylanda saklanýan zarýad, ýüzýän derwezäniň zarýadyna naprýa .eniýe ulanyp, soňra çeşmeden geçip, ýok edilip bilner.0agny, 0 we 1-de diňe iki naprýa changeseniýe üýtgemesi 1 maglumat birligini, ýagny çalt tizlik, uzak ömür we güýçli öndürijilik bilen häsiýetlendirilýän 1 bit / öýjügi saklap bilýär.Adetmezçiligi, kuwwatyň pes bolmagy we çykdajylaryň ýokary bolmagydyr.

MLC (Iňlis diliniň doly ady Multi-Level Cell - MLC) köp gatlakly ammar
Intel (Intel) ilkinji gezek 1997-nji ýylyň sentýabr aýynda MLC-ni üstünlikli ösdürdi. Onuň wezipesi ýüzýän derwezede (zarýadyň fleş ýat öýjüginde saklanýan bölegi) iki birlik maglumatlary saklamak, soňra bolsa dürli potensialyň zarýadyny ulanmak (Dereje) ), Memoryatda saklanýan naprýa .eniýe dolandyryşy arkaly takyk okamak we ýazmak.
2agny, 2bit / öýjük, her öýjük bölümi 2bit maglumatlary saklaýar, has çylşyrymly naprýa controleniýäni talap edýär, 00, 01, 10, 11 dört üýtgeşiklik bar, tizlik ortaça, ömri ortaça, bahasy ortaça, takmynan 3000-10000 gezek öçürmek we ýazmak. MMC köp mukdarda naprýa .eniýe derejesini ulanyp işleýär, her öýjük iki bit maglumatlary saklaýar we maglumatlaryň dykyzlygy birneme uludyr we bir gezekde 4-den gowrak bahany saklap bilýär.Şonuň üçin MLC arhitekturasy has gowy saklaýyş dykyzlygyna eýe bolup biler.

TLC (iňlis diliniň doly ady Trinary-Level Cell) üç derejeli ammar
TLC bir öýjük üçin 3bit.Her öýjük bölümi MLC-den 1/2 köp maglumat saklap bilýän 3bit maglumatlary saklaýar.000-den 001-e çenli, ýagny 3bit / öýjükde 8 görnüşli naprýa changeseniýe üýtgemesi bar.Şeýle hem 8LC atly Flash öndürijileri bar.Gerekli giriş wagty has uzyn, şonuň üçin geçiriş tizligi has haýal.
TLC-iň artykmaçlygy, bahanyň arzan bolmagy, megabaýt üçin önümçilik bahasy iň pes we bahasy arzan, ýöne ömri gysga, ömri diňe 1000-3000 öçürilýär we täzeden ýazylýar, ýöne agyr synagdan geçen TLC bölejikleri SSD edip biler adaty 5 ýyldan köp ulanylýar.

QLC (Iňlis diliniň doly ady Quadruple-Level Cell) dört gatly ammar bölümi
QLC-i dört gatly saklaýyş bölümi, ýagny 4bit / öýjük diýip 4bit MLC diýip hem atlandyryp bolar.Naprýatageeniýede 16 üýtgeşiklik bar, ýöne kuwwaty 33% ýokarlandyryp bolar, ýagny ýazuw öndürijiligi we öçürmek ömri TLC bilen deňeşdirilende hasam azalar.Specificörite öndürijilik synagynda Magniý synaglar geçirdi.Okamagyň tizligi taýdan SATA interfeýsleriniň ikisi hem 540MB / S ýetip biler.QLC ýazmak tizliginde has erbet ýerine ýetirýär, sebäbi P / E programmirleme wagty MLC we TLC-den has uzyn, tizligi has haýal we üznüksiz ýazmagyň tizligi 520MB / s-den 360MB / s-a çenli, tötänleýin öndürijilik 9500 IOPS-den 5000-e çenli azaldy IOPS, ýarysyna golaý ýitgi.

PS: Her öýjük bölüminde näçe köp maglumat saklanylsa, bir meýdanyň kuwwaty şonça-da ýokarydyr, ýöne şol bir wagtyň özünde dürli naprýa .eniýe ýagdaýlarynyň köpelmegine sebäp bolýar, dolandyrmak has kyn, şonuň üçin NAND Flash çipiniň durnuklylygy erbetleşýär we hyzmat möhleti gysgalýar, hersiniň öz artykmaçlyklary we kemçilikleri bar.

(NAND Flash okamak we ýazmak durmuşy diňe salgylanmak üçin)
Dört görnüşli NAND fleş ýadynyň işleýşiniň başgaçadygyny görmek kyn däl.SLC-iň birligi kuwwatynyň bahasy beýleki NAND fleş ýadyň bölejiklerinden has ýokary, ýöne maglumatlary saklamagyň wagty has uzyn we okamagyň tizligi has çalt;QLC has uly kuwwatlylygy we arzan bahasy bar, ýöne pes ygtybarlylygy we uzak ömri sebäpli kemçilikler we beýleki kemçilikler henizem ösdürilmeli.

Önüm bahasy, okamak we ýazmak tizligi we hyzmat möhleti nukdaýnazaryndan dört kategoriýanyň reýtingi:
SLC> MLC> TLC> QLC;
Häzirki esasy çözgütler MLC we TLC.SLC esasan ýokary tizlikli ýazmak, ýalňyşlygyň pesligi we uzak dowamlylygy bilen harby we kärhana goşundylaryna gönükdirilendir.MLC esasan sarp ediji derejeli programmalara gönükdirilendir, kuwwaty SLC-den 2 esse ýokary, arzan bahaly, USB fleş diskleri, jübi telefonlary, sanly kameralar we beýleki ýat kartalary üçin amatly we häzirki wagtda sarp ediji derejeli SSD-de giňden ulanylýar. .

NAND fleş ýadyny iki kategoriýa bölmek bolar: dürli giňişlik gurluşlaryna görä 2D gurluşy we 3D gurluşy.Floüzýän derwezäniň tranzistorlary esasan 2D FLASH üçin ulanylýar, 3D fleş esasan KT tranzistorlaryny we ýüzýän derwezäni ulanýar.Ondarymgeçiriji, KT izolýator, ikisi tebigatda we prinsipde tapawutlanýar.Tapawut:

2D gurluş NAND Flash
Cellsat öýjükleriniň 2D gurluşy diňe çipiň XY tekizliginde ýerleşdirilipdir, şonuň üçin 2D fleş tehnologiýasy ulanyp, şol bir waflde has ýokary dykyzlygy gazanmagyň ýeke-täk usuly proses düwünini gysmakdyr.
Munuň erbet tarapy, NAND fleşindäki ýalňyşlyklar kiçi düwünler üçin has ýygy bolýar;Mundan başga-da, ulanyp boljak iň kiçi proses düwüniniň çägi bar we saklaýyş dykyzlygy ýokary däl.

3D gurluş NAND Flash
Saklaýyş dykyzlygyny ýokarlandyrmak üçin öndürijiler 3D NAND ýa-da V-NAND (dik NAND) tehnologiýasyny işläp düzdüler, ýadyň öýjüklerini Z-tekizliginde şol bir wafli saklaýar.

3D NAND fleşkasynda, ýat öýjükleri 2D NAND-da gorizontal setirler däl-de, dik setirler hökmünde birleşdirilýär we bu görnüşde gurmak şol bir çip meýdany üçin ýokary dykyzlygy gazanmaga kömek edýär.Ilkinji 3D Flash önümlerinde 24 gatlak bardy.