闪存介绍（闪存知识解析）

闪存知识解析

当今闪存分为五种技术，MLC,TLC,SLC,QLC,3D NAND。

名称解释

SLC = Single-Level Cell ，即1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵（约MLC 3倍以上的价格），约10万次擦写寿命。

MLC = Multi-Level Cell，即2bit/cell，速度一般寿命一般，价格一般，约3000---10000次擦写寿命。

TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell，也有Flash厂家叫8LC，速度慢寿命短，价格便宜，约500次擦写寿命，目前还没有厂家能做到1000次。

QLC = Quad-Level Cell,,每个存储单元有4个bits的格式,寿命最短,大约只有500次。是目前比较先进的闪存规格,用寿命和速度换取价格。

下面来介绍一下上面究竟说了些什么？

闪存微结构

我们知道现实世界的数据在计算机中按0和1进行保存。上面四种闪存中出现的一个英文单词Cell，中文意思是细胞、小房间。你可以理解为一个小房间可以保持一个0或者1。如小图我画的一个圆圈，该小盒子就是表示一个小房间，里面最多可以呆一个人。同样道理，MLC可以呆两人，TLC可以呆3人，QLC可以呆四人。

人们会说那越多不是越好吗？当时这里有一个矛盾，一个房间内人越多那么人进出就越麻烦（很明显，这会影响进出速度）。

由于人们对数据存储容量和速度的追求日益提高。那么有上面的原理可以知道，又是那种方法：

这是由于制造工艺的不断发展而成为可能的，这种工艺允许制造更小的特征。然而，这种收缩最终达到了极限。它还会导致一些不必要的副作用，如更大的泄漏电流和更高的错误率。

现代的闪存不再是只能存储一位数据的单层单元（SLC），而是开始在每个单元中存储两位（MLC）、三位（TLC）甚至四位（QLC）。这意味着多个水平必须精确编程和测量。虽然这种技术确实提高了存储密度，但它也成为了性能降低、寿命缩短和错误率升高的一种折衷方法。

为了在硅片上形成一个完整的三维结构，人们没有在芯片表面布置一个存储单元阵列，而是沉积了多层存储单元。这允许在同一个表面积中有更多的存储，同样重要的是，允许更短的数据连接，从而实现更快的数据传输。

当时缺点也是存在的，那就是这种更高的存储密度带来了成本增加：制造过程的额外复杂性。制作3D芯片需要更多的处理阶段。任何一个阶段的微小污染或处理过程中的微小错误都可能导致设备无法使用。这使得3D芯片的制造成本大大提高。

结论

虽然就存储容量和每字节成本而言，3D NAND闪存可能是正确的选择，但有效利用3D NAND闪存在很大程度上取决于闪存控制器。这就需要一个高质量的闪存控制器来有效地管理大量的存储容量，以尽量减少持久性的影响，并确保最大的使用寿命和可靠性。

我们国家的闪存技术虽然起步迟，但是现在发展得也不错。

2020年4月13日，长江存储重磅宣布，其128层QLC 3D闪存（X2-6070）研制成功，并已在多家主控厂商SSD等终端产品上通过验证。要知道这种技术就连很多老牌内存厂商也没有全部掌握。