在固態(tài)硬盤知識介紹中經(jīng)常會提及MLC與SLC。SLC和MLC均是NAND Flash的存儲原理級技術(shù),也可以理解為目前NAND Flash在存儲數(shù)據(jù)原理方面分道揚鑣的一個表現(xiàn)。
SLC全稱單層式儲存 (Single Level Cell),是指一個Block(塊,F(xiàn)lash的基本存儲單元,也可稱為Cell)只有兩種電荷值,高低不同的電荷值表明0或者1,因為只需要一組高低電壓就可以區(qū)分出0或者1信號,所以SLC最大的驅(qū)動電壓可以做到很低,傳統(tǒng)的雙電壓卡或者低電壓版本卡片肯定采用SLC類型的NAND Flash芯片。
SLC因為結(jié)構(gòu)簡單,在寫入數(shù)據(jù)時電壓變化的區(qū)間小,所以壽命較長,傳統(tǒng)的SLC Flash可以經(jīng)受10萬次的讀寫,因此出現(xiàn)壞Block的幾率較小,因為存儲結(jié)構(gòu)非常簡單,一組電壓即可驅(qū)動,所以其速度表現(xiàn)更好,目前所有的超高速卡都采用SLC類型的Flash芯片。不過這種一個Block只存儲一組數(shù)據(jù)的模式無法在相同的晶圓面積上實現(xiàn)較高的存儲密度,所以只能在工藝制程方面努力進步,才能滿足用戶在容量方面的要求。
MLC(多層式儲存—Multi Leveled Cell)是那種充分利用Block的技術(shù),它采用較高的電壓驅(qū)動,通過不同級別的電壓在一個Block中記錄兩組位信息(00、01、11、10),這樣就可以將原本SLC的記錄密度理論提升一倍,這對于曾經(jīng)工藝制程遇到瓶頸的NAND Flash而言,是非常好的消息。不過MLC除了同制程、同晶圓面積時理論大一倍的記錄空間外,存在一些先天的弊端,比如說電壓區(qū)間更小,F(xiàn)lash就需要更多的CRC校驗空間,這會大概占據(jù)Block中10%的空間,因此實際使用中同制程同晶圓面積的MLC的容量不到SLC的一倍。因為電壓變化更頻繁,所以MLC技術(shù)的Flash在壽命方面遠劣于SLC,官方給出的可擦寫次數(shù)僅為1萬次,也就是說一張512MB的USB閃存盤,你寫入512MB的數(shù)據(jù)1萬次(理想狀態(tài)),它就完蛋了,這可能是MLC最要命的一個缺點。
MLC技術(shù)的Flash還有一個缺點,它的讀寫速度先天不如SLC,一個Block存儲兩組位數(shù)據(jù),自然需要更長的時間,這里面還有電壓控制、CRC寫入方式等因素需要考慮。綜合而言,SLC在壽命和性能方面擁有獨特的優(yōu)勢,不過需要更好的工藝制程才能擁有較大的容量。而MLC雖然在容量方面有先天的優(yōu)勢,但在速度和壽命方面存在先天的不足。
總結(jié):MLC是低成本解決方案,而SLC高性能高成本的代表者,兩者的性能(尤其是隨機寫入方面)、讀寫壽命都存在很大差異。