nand闪存

2021年10月8日闪存147阅读模式

NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备,在不超过4GB的低容量应用中表现得尤为明显。随着人们持续追求功耗更低、重量更轻和性能更佳的产品,NAND被证明极具吸引力。NAND闪存是一种非易失性存储技术,即断电后仍能保存数据。它的发展目标就是降低每比特存储成本、提高存储容量。

东芝在1989年推出了NAND闪存架构。这些存储器的访问方式与块设备(例如硬盘)非常相似。每个块由许多页面组成。这些页面的大小通常为512或2,048或4,096字节。与每个页面相关联的是几个字节(通常是数据大小的1/32),可用于存储纠错码(ECC)的校验和。

NAND闪存包括SLC NAND, MLC NAND, TLC NAND和QLC NAND。

存储器分类

存储器分类

NAND闪存卡的主要分类以NAND闪存颗粒的技术为主,NAND闪存颗粒根据存储原理分为SLC、MLC、TLC和QLC,从结构上又可分为2D、3D两大类。Flash技术主要分为SLC、MLC、TLC和QLC四大类,对应不同的空间结构,这四类技术可又分为2D结构和3D结构两大类。2D结构的存储单元仅布置在芯片的XY平面中,为了提高存储密度,制造商开发了3D NAND或V-NAND(垂直NAND)技术,该技术将Z平面中的存储单元堆叠在同一晶圆上。3D NAND正与不同的NAND技术相结合(SLC、QLC),未来更高堆叠层数的3D NAND是行业发展的趋势。

SLC即为Single-Level Cell,即1 it per cell,1个存储器储存单元可存放1 bit的数据,只存在0和1两个充电值。以此类推,QLC即Quadruple-Level Cell,即4 bit per cell,1个存储器储存单元可存放4 bit的数据。

从原理上看,QLC的每个单元可储存4个数据,那就意味着与前三种闪存相比,QLC闪存可以在同等的面积上,存储更多的数据。拥有成本更低、容量更大、高密更高等特点,适合于读取密集型应用。

nand闪存

nand闪存

四种类型的NAND闪存颗粒性能各有不同。SLC单位容量的成本相对于其他类型NAND 闪存颗粒成本更高,但其数据保留时间更长、读取速度更快;QLC拥有更大的容量和更低的成本,但由于其可靠性低、寿命短等缺点,仍有待后续发展。目前主流的解决方案为MLC与TLC。

SLC(Single-Level Cell, SLC )NAND是原始的NAND架构。其更高的耐用性(vs.MLC)使其非常适合各种消费和工业应用,其具有较长的使用寿命。低密度SLC是指(<16-Gbit)SLC NAND闪存。

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