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ICMAX分析NAND flash从SLC到QLC的发展历程

日期: 2019-06-20
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Nand-flash存储器是flash存储器的一种,其内部采用非线性宏单元模式,为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。Nand-flash存储器具有容量较大,改写速度快等优点,适用于大量数据的存储,因而在业界得到了越来越广泛的应用,如嵌入式产品中包括手机、数码相机体等。宏旺半导体也是NAND flash的供应商,旗下的eMMC、UFS都是当下最热门的存储解决方案,今天ICMAX宏旺半导体就来和大家分享下NAND flash的发展历程。

 

1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。按照存储方式划分,NAND闪存已经发展了四代:

 

第一代SLC每单元可存储1比特数据(1bits/cell),性能好、寿命长,可经受10万次编程/擦写循环,但容量低、成本高,如今已经非常罕见;

 

第二代MLC每单元可存储2比特数据(2bits/cell),性能、寿命、容量、成各方面比较均衡,可经受1万次编程/擦写循环,现在只有在少数高端SSD中可以见到;

 

第三代TLC每单元可存储3比特数据(3bits/cell),性能、寿命变差,只能经受3千次编程/擦写循环,但是容量可以做得更大,成本也可以更低,是当前最普及的;

 

第四代QLC每单元可存储4比特数据(4bits/cell),性能、寿命进一步变差,只能经受1000次编程/擦写循环,但是容量更容易提升,成本也继续降低。

ICMAX分析NAND flash从SLC到QLC的发展历程

宏旺半导体注:每Cell单元存储数据越多,单位面积容量就越高,但同时导致不同电压状态越多,越难控制,所以导致颗粒稳定性越差,寿命低,各有利弊。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。

 

QLC出现的时间很早,但一直未被人关注过,它真正进入大家的眼睛,应该是从2015年。QLC颗粒跟前几种颗粒相比最大的优势是价格便宜,容量大,虽然P/E寿命低,但是大容量很好的弥补了这个弱点。

 

目前在SLC、MLC、TLC、QLC闪存颗粒中,TLC已经是主角,QLC是未来发展趋势,TLC又有3D-TLC与2D-TLC两种,3D-TLC又再细分为32层3D-TLC、64层3D-TLC和最新的96层3D-TLC。

SLC是企业级服务器用的,MLC已经逐渐退出市场,目前TLC是普通用户主流存储颗粒。宏旺半导体也有SLC颗粒高性能存储产品,有需要可以来找小旺聊聊。

ICMAX分析NAND flash从SLC到QLC的发展历程

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