Фарқи байни синфҳои гуногуни SSD чипҳои NAND Flash SLC, MLC, TLC, QLC-ро фаҳмед

Номи пурраи NAND Flash хотираи Flash мебошад, ки ба як дастгоҳи хотираи идоранашаванда тааллуқ дорад (Дастгоҳи хотираи ғайридавлатӣ).Он ба тарҳи транзистори дарвозаи шинокунанда асос ёфтааст ва зарядҳо тавассути дарвозаи шинокунанда баста мешаванд.Азбаски дарвозаи шинокунанда аз ҷиҳати электрикӣ ҷудо карда шудааст, аз ин рӯ электронҳое, ки ба дарвоза мерасанд, ҳатто пас аз бартараф кардани шиддат ба дом меафтанд.Ин далели ноустувории флеш аст.Маълумот дар чунин дастгоҳҳо нигоҳ дошта мешавад ва ҳатто агар қувваи барқ ​​хомӯш карда шавад ҳам, гум нахоҳад шуд.
Мувофиқи нанотехнологияҳои гуногун, NAND Flash гузаришро аз SLC ба MLC ва сипас ба TLC аз сар гузаронида, ба сӯи QLC ҳаракат мекунад.NAND Flash ба таври васеъ дар eMMC/eMCP, диски U, SSD, автомобилӣ, Интернети ашё ва дигар соҳаҳо аз сабаби иқтидори калон ва суръати навишт зуд истифода мешавад.

SLC (номи пурраи англисӣ (Single-Level Cell - SLC) як нигоҳдории яксатҳи аст.
Хусусияти технологияи SLC дар он аст, ки филми оксиди байни дарвозаи шинокунанда ва манбаъ бориктар аст.Ҳангоми навиштани маълумот, заряди захирашударо тавассути истифодаи шиддат ба заряди дарвозаи шинокунанда ва сипас аз манбаъ гузаштан мумкин аст., яъне танҳо ду тағирёбии шиддати 0 ва 1 метавонад 1 воҳиди информатсионӣ, яъне 1 бит/ҳуҷайраро нигоҳ дорад, ки бо суръати тез, умри дароз ва кори қавӣ хос аст.Камбудй дар он аст, ки иктидор паст ва арзиши аслии он баланд аст.

MLC (номи пурраи англисӣ Multi-Level Cell – MLC) як нигаҳдории бисёрқабат аст
Intel (Intel) бори аввал MLC-ро моҳи сентябри соли 1997 бомуваффақият таҳия кардааст. Вазифаи он нигоҳ доштани ду воҳиди иттилоот дар дарвозаи шинокунанда (қисмест, ки заряд дар ҳуҷайраи хотираи флеш нигоҳ дошта мешавад) ва сипас истифода бурдани заряди потенсиалҳои гуногун (сатҳи) мебошад. ), Хондан ва навиштан ба воситаи назорати шиддат дар хотира нигоҳ дошта мешавад.
Яъне, 2бит/ҳуҷайра, ҳар як воҳиди ҳуҷайра маълумоти 2битро нигоҳ медорад, назорати шиддати мураккабтарро талаб мекунад, чор тағйироти 00, 01, 10, 11 вуҷуд дорад, суръат умуман миёна аст, ҳаёт миёна аст, нарх миёна аст, тақрибан 3000-10000 маротиба тозакунӣ ва навиштани ҳаёт.MLC бо истифода аз миқдори зиёди дараҷаи шиддат кор мекунад, ҳар як ҳуҷайра ду бит маълумотро нигоҳ медорад ва зичии маълумот нисбатан калон аст ва метавонад дар як вақт зиёда аз 4 арзишро нигоҳ дорад.Аз ин рӯ, меъмории MLC метавонад зичии беҳтари нигаҳдорӣ дошта бошад.

TLC (номи пурраи забони англисӣ Trinar-Level Cell) як нигаҳдории сеқабата аст
TLC 3bit барои як ҳуҷайра аст.Ҳар як воҳиди ҳуҷайра маълумоти 3-битро нигоҳ медорад, ки метавонад нисбат ба MLC 1/2 зиёдтар маълумотро нигоҳ дорад.8 намуди тағирёбии шиддат аз 000 то 001 вуҷуд дорад, яъне 3bit/cell.Инчунин истеҳсолкунандагони Flash мавҷуданд, ки 8LC ном доранд.Вақти дастрасии зарурӣ дарозтар аст, бинобар ин суръати интиқол сусттар аст.
Бартарии TLC дар он аст, ки нарх арзон аст, арзиши истеҳсолӣ барои як мегабайт аз ҳама паст аст ва нарх арзон аст, аммо умр кӯтоҳ аст, танҳо тақрибан 1000-3000 тозакунӣ ва азнавнависӣ, аммо зарраҳои сахт санҷидашудаи TLC SSD метавонад одатан зиёда аз 5 сол истифода бурда мешавад.

QLC (номи пурраи инглисӣ Quadruple-Level Cell) воҳиди нигаҳдории чаҳорқабата
QLC-ро инчунин 4bit MLC номидан мумкин аст, як воҳиди нигаҳдории чаҳорқабата, яъне 4bits/cell.Дар шиддат 16 тағирот вуҷуд дорад, аммо иқтидорро метавон 33% зиёд кард, яъне иҷрои навиштан ва мӯҳлати тозакунӣ дар муқоиса бо TLC боз ҳам коҳиш хоҳад ёфт.Дар санҷиши мушаххаси иҷроиш, магний таҷрибаҳо анҷом дод.Дар робита ба суръати хондан, ҳарду интерфейси SATA метавонанд ба 540 МБ/С расад.QLC дар суръати навиштан бадтар кор мекунад, зеро вақти барномасозии P/E он аз MLC ва TLC дарозтар аст, суръат сусттар аст ва суръати пайвастаи навиштан аз 520 МБ/с то 360 МБ/с аст, иҷрои тасодуфӣ аз 9500 IOPS то 5000 коҳиш ёфт. IOPS, талафот тақрибан нисфи.
зери (1)

PS: Чӣ қадаре ки дар ҳар як воҳиди ҳуҷайра маълумот нигоҳ дошта шавад, иқтидори як воҳиди майдони воҳид ҳамон қадар зиёд мешавад, аммо дар айни замон, он ба афзоиши ҳолати шиддати гуногун оварда мерасонад, ки назорат кардан душвортар аст, бинобар ин устувории чипи NAND Flash бадтар мешавад ва мудлати хизмат кутод мешавад, ки хар кадоми ондо бартарй ва камбудидои худро дорад.

Иқтидори нигоҳдорӣ барои як воҳид Воҳиди тозакунӣ/навиштани ҳаёт
SLC 1бит / ҳуҷайра 100,000 / вақт
MLC 1бит / ҳуҷайра 3,000-10,000 / вақт
TLC 1бит / ҳуҷайра 1,000 / вақт
QLC 1бит / ҳуҷайра 150-500 / вақт

 

(Ҳаёти хондан ва навиштани NAND Flash танҳо барои истинод аст)
Фаҳмидани он душвор нест, ки иҷрои чор намуди хотираи флеши NAND гуногун аст.Арзиши як воҳиди иқтидори SLC нисбат ба дигар намудҳои зарраҳои хотираи флеши NAND баландтар аст, аммо вақти нигоҳдории маълумот дарозтар ва суръати хониш тезтар аст;QLC дорои иқтидори калонтар ва арзиши камтар аст, аммо аз сабаби эътимоднокии паст ва дарозумрии он Норасоиҳо ва дигар камбудиҳо ҳанӯз бояд минбаъд инкишоф дода шаванд.

Аз нуқтаи назари арзиши истеҳсолот, суръати хондан ва навиштан ва мӯҳлати хидмат, рейтинги чаҳор категория ин аст:
SLC>MLC>TLC>QLC;
Қарорҳои асосии ҷорӣ MLC ва TLC мебошанд.SLC асосан ба барномаҳои ҳарбӣ ва корхонавӣ, бо суръати баланд навиштан, сатҳи ками хатогиҳо ва устувории дарозмуддат равона карда шудааст.MLC асосан ба барномаҳои сатҳи истеъмолӣ нигаронида шудааст, иқтидори он нисбат ба SLC 2 маротиба зиёдтар аст, арзон, барои флешҳои USB, телефонҳои мобилӣ, камераҳои рақамӣ ва дигар кортҳои хотира мувофиқ аст ва имрӯз инчунин дар SSD дараҷаи истеъмолӣ васеъ истифода мешавад. .

Хотираи флеши NAND-ро метавон ба ду категория тақсим кард: сохтори 2D ва сохтори 3D аз рӯи сохторҳои гуногуни фазоӣ.Транзисторҳои дарвозаи шинокунанда асосан барои 2D FLASH истифода мешаванд, дар ҳоле ки флеши 3D асосан транзисторҳои CT ва дарвозаи шинокунандаро истифода мебарад.Як нимноқил аст, CT изолятсия аст, ҳарду аз ҷиҳати табиат ва принсип фарқ мекунанд.Фарқият ин аст:

Сохтори 2D NAND Flash
Сохтори 2D ҳуҷайраҳои хотира танҳо дар ҳамвории XY чип ҷойгир карда шудааст, аз ин рӯ ягона роҳи ба даст овардани зичии баландтар дар ҳамон вафли бо истифода аз технологияи флеши 2D ин коҳиш додани гиреҳи раванд аст.
Камбудӣ дар он аст, ки хатогиҳо дар флеши NAND барои гиреҳҳои хурдтар зуд-зуд рух медиҳанд;гайр аз ин, барои хурдтарин гиреҳи раванде, ки метавонад истифода шавад, маҳдудият вуҷуд дорад ва зичии нигоҳдорӣ баланд нест.

Сохтори 3D NAND Flash
Барои зиёд кардани зичии нигоҳдорӣ, истеҳсолкунандагон технологияи 3D NAND ё V-NAND (амудии NAND) -ро таҳия кардаанд, ки ҳуҷайраҳои хотираро дар ҳавопаймои Z дар ҳамон вафли ҷойгир мекунад.

зери (3)
Дар флеши 3D NAND, ҳуҷайраҳои хотира на сатрҳои уфуқӣ дар 2D NAND ҳамчун сатрҳои амудӣ пайваст карда мешаванд ва бо ин роҳ сохтан ба зичии баланди бит барои як майдони чип кӯмак мекунад.Аввалин маҳсулоти 3D Flash аз 24 қабат иборат буд.

дар зери (4)


Вақти фиристодан: 20 май-2022