颗粒篇 [深入理解NAND Flash ] 闪存芯片物理结构与_SLC/MLC _闪存

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内容摘要
前言
1 闪存芯片简介
2 颗粒类型
2.1闪存密度分类
2.2 SLC、MLC、eMLC和TLC如何选择？
2.3 如何在电商网站查看SSD 闪存类型
2.4 为什么TLC的性能在三种介质中最差？
3 2D NAND VS 3D NAND
4 颗粒等级
前言
固态硬盘(Solid State )，简称SSD 。它是一种电脑存储设备，由闪存(FLASH）、闪存控制器、高速缓存（DRAM）组成。这是是固态硬盘的三个基本部件，对性能有关键影响。
1 闪存芯片简介
闪存颗粒是固态硬盘中数据的真实存储地，就像机械硬盘的磁盘一样。
闪存颗粒flash 是一种存储介质，重要的区别于传统机械盘存储介质就是它是一种非易失性存储器，就是断电可以保存写入的数据，以固定大小的区块为单位，不是以单个的字节为单位。
2 颗粒类型
市面上常见的固态硬盘SSD闪存芯片颗粒类型分为四种：SLC、MLC、TLC、QLC。
闪存颗粒有很多种类，现如今在固态硬盘中，最最常使用的现在最火热的就是NAND Flash。因为它具有功耗低、价格低、性能佳的优点，在存储行业中，是最重要的存储原料。这些原料材料不好，研究啥都白扯，啥CPU控制也没用了。得材料着得天下。
2.1闪存密度分类
SLC (单层存储单元)
MLC (双层存单元)
TLC (三层存储单元)
QLC (四层存储单元）
【颗粒篇[深入理解NAND Flash ] 闪存芯片物理结构与_SLC/MLC】PLC (五层存储单元)
由于技术的发展，主流闪存颗粒类型为3D TLC NAND 闪存。相较MLC，3D TLC与以前相比，成本也有所下降。目前固态硬盘之所以普及，很大程度上是因为3D TLC固态硬盘的进步。
这几种存储单元在生产成本和使用寿命上有明显区别，层数越高的存储单元，它的单位存储成本越低，寿命和读写性能也越低。
那么，介绍一下这四种闪存芯片颗粒类型的区别。
1.1、SLC （个人使用就算了，太贵了，土豪必选）
SLC，全称-Level Cell，即 1bit/cell 。
特点：速度快寿命长，价格贵（约MLC 3倍以上的价格），约10万次擦写寿命。

文章插图
成本最高，所以SLC颗粒多数用于企业级高端产品中。个人家庭使用就算了，价格太贵了，土豪一定要选择。
1.2、MLC （推荐）
MLC，全称 Multi-Level Cell，即 2bit/cell。
特点：速度挺高、寿命挺长，价格挺贵，约3000—10000次擦写寿命。
成本相对较高，但是对于个人消费级来说也可以接受，多用于家用级高端产品中。
1.3、TLC（可接受、想要大容量的推荐）
TLC，全称 -Level Cell，即 3bit/cell，也有Flash厂家叫 8LC 。
特点：速度一般、寿命一般，价格稍贵，约500-1000次擦写寿命。
目前，市面上价格贵的，但是大容量的SSD，这样的SSD一般使用此闪存颗粒。
1.4、QLC（不推荐）
QLC，全称是 Quad-Level Cell，四层式存储单元，QLC闪存颗粒拥有比TLC更高的存储密度。
成本上相比TLC更低，优势就是可以将容量做的更大，成本上更低；
劣势就是寿命更短，理论擦写次数仅150次。
性价比很高，既满足大容量的要求，又有价格上的优势。但是不太推荐。
当前，很多大容量的，价格又便宜的 SSD 都是使用这种的闪存。
2.2 SLC、MLC、eMLC和TLC如何选择？
下面我们将告诉大家如何判断闪存驱动器是否适合预期的工作负载或用例，包括从企业级到消费者端。在下面的图表中，写入/擦除(PE)周期用来衡量NAND 闪存可以支持多少读和写操作。虽然它们没有机械部件可以磨损，但SSD驱动器仍然存在有限的使用寿命。