NAND Flash SLC MLC技術(shù)分析

什么是SLC？

SLC英文全稱(Single Level Cell——SLC)即單層式儲(chǔ)存 。主要由三星、海力士、美光、東芝等使用。

SLC技術(shù)特點(diǎn)是在浮置閘極與源極之中的氧化薄膜更薄，在寫入數(shù)據(jù)時(shí)通過對(duì)浮置閘極的電荷加電壓，然后透過源極，即可將所儲(chǔ)存的電荷消除，通過這樣的方式，便可儲(chǔ)存1個(gè)信息單元，這種技術(shù)能提供快速的程序編程與讀取，不過此技術(shù)受限于Silicon efficiency的問題，必須要由較先進(jìn)的流程強(qiáng)化技術(shù)(Process enhancements)，才能向上提升SLC制程技術(shù)。

什么是MLC？

MLC英文全稱（Multi Level Cell——MLC)即多層式儲(chǔ)存。主要由東芝、Renesas、三星使用。

英特爾（Intel）在1997年9月最先開發(fā)成功MLC，其作用是將兩個(gè)單位的信息存入一個(gè)Floating Gate（閃存存儲(chǔ)單元中存放電荷的部分），然后利用不同電位（Level）的電荷，通過內(nèi)存儲(chǔ)存的電壓控制精準(zhǔn)讀寫。MLC通過使用大量的電壓等級(jí)，每一個(gè)單元儲(chǔ)存兩位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)密度比較大。SLC架構(gòu)是0和1兩個(gè)值，而MLC架構(gòu)可以一次儲(chǔ)存4個(gè)以上的值，因此，MLC架構(gòu)可以有比較好的儲(chǔ)存密度。

與SLC比較MLC的優(yōu)勢(shì)：

簽于目前市場(chǎng)主要以SLC和MLC儲(chǔ)存為主，我們多了解下SLC和MLC儲(chǔ)存。SLC架構(gòu)是0和1兩個(gè)值，而MLC架構(gòu)可以一次儲(chǔ)存4個(gè)以上的值，因此MLC架構(gòu)的儲(chǔ)存密度較高，并且可以利用老舊的生產(chǎn)程備來提高產(chǎn)品的容量，無須額外投資生產(chǎn)設(shè)備，擁有成本與良率的優(yōu)勢(shì)。
與SLC相比較，MLC生產(chǎn)成本較低，容量大。如果經(jīng)過改進(jìn)，MLC的讀寫性能應(yīng)該還可以進(jìn)一步提升。

與SLC比較MLC的缺點(diǎn)：

MLC架構(gòu)有許多缺點(diǎn)，首先是使用壽命較短，SLC架構(gòu)可以存取10萬次，而MLC架構(gòu)只能承受約1萬次的存取。

其次就是存取速度慢，在目前技術(shù)條件下，MLC芯片理論速度只能達(dá)到2MB左右。SLC架構(gòu)比MLC架構(gòu)要快速三倍以上。

再者，MLC能耗比SLC高，在相同使用條件下比SLC要多15%左右的電流消耗。

雖然與SLC相比，MLC缺點(diǎn)很多，但在單顆芯片容量方面，目前MLC還是占了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。由于MLC架構(gòu)和成本都具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，能滿足未來2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市場(chǎng)需求。

SLC與MLC的識(shí)別：

一、看傳輸速度比如有兩款采用Rockchip芯片的產(chǎn)品，測(cè)試時(shí)寫入速度有2、3倍優(yōu)勢(shì)的應(yīng)該是SLC，而速度上稍慢的則是MLC。即使同樣采用了USB2.0高速接口的MP3，也不能改變MLC寫入慢的缺點(diǎn)。

二、看FLASH型號(hào)

一般來說，以K9G或K9L為開頭型號(hào)的三星閃存則是MLC，以HYUU或HYUV為開頭型號(hào)的現(xiàn)代閃存應(yīng)是MLC。具體芯片編號(hào)以三星和現(xiàn)代為例：三星MLC芯片編號(hào)為：K9G****** K9L*****?，F(xiàn)代MLC芯片編號(hào)為：HYUU**** HYUV***

簡(jiǎn)單總結(jié)：

如果說MLC是一種新興的閃存技術(shù)，那么它的“新”就只體現(xiàn)在：成本低！

雖然MLC的各項(xiàng)指標(biāo)都落后于SLC閃存。但是MLC在架構(gòu)上取勝SLC，MLC肯定是今后的發(fā)展方向，而對(duì)于MLC傳輸速度和讀寫次數(shù)的問題已經(jīng)有了相當(dāng)多的解決方法，例如采用三星主控芯片，wear leveling技術(shù)，4bit ECC校驗(yàn)技術(shù)，都可以在采用MLC芯片的時(shí)候同樣獲得很好的使用效果，其性能和使用SLC芯片的沒有什么差別，而會(huì)節(jié)省相當(dāng)多的成本.