闪存（移动硬盘、U盘）芯片那些事

TLC

TLC = Triple-Level Cell，即3bit/cell，它的寿命短，速度慢，约500－5000次擦写寿命.现在U盘多为MLC，TLC也有一部分，将来TLC会占大部分市场.

　　一种名为TLC的架构(有些地方称3LC)已批量应用于闪存芯片上,这种架构与MLC采用近似原理,只不过MLC是1个单元2个bit,而TLC则是1个单元3个bit,回想一下MLC和SLC的差距,基本上TLC在同样的方面比MLC还要差上一大截.与MLC相似的是,这种技术同样是在价格上占了优势,比MLC更便宜,不过寿命/速度则更差于MLC,而且TLC通常是和高制程同时出现的,导致目前一些采用TLC的U盘速度惨不忍睹,寿命更是没底(有人说只能达到1000多次). 想想这2年.一些数码发烧友以昂贵的价格购买SLC芯片的U盘,体验性能或是存放贵重资料,再过1、2年,可能就能看到数码发烧友摒弃TLC,争相购买MLC芯片U盘的情景了。

　　tlc的寿命500次是第一代工艺不成熟的时候，第二代第三代早就超过这个数字，目前hynix的tlc官方pdf标称寿命2500-5000次，东芝的更高。

　　TLC的数据保存期限是个问题。具体参数未知，一般认为写入后断电状态(通电状态保存期会缩短)30℃保存，SLC可安全保存10年，34nm MLC是1年，工业级MLC是3个月(牺牲保存期限和写入速度来换取3万次的写入耐久度)，TLC是多少还没有说法，但可以肯定达不到同制程MLC的一 半。如果TLC的U盘摆一久拿出来用，发现都成了乱码，才叫杯具！但这并不是最渣的，向下还有1个单元4个bit的QLC，关于QLC这里就不多介绍了。

　　现在U盘很多用的就是这种芯片了，比如低价位的大多都是采用这样的芯片的，而高价位的一般都是MLC的，只有一些昂贵的极品超高速u盘才采用SLC。

http://baike.baidu.com/view/110778.htm#6

MLC

简介

　　要解释MLC的话，必然要提到SLC。MLC和SLC属于两种不同类型的NAND FLASH存储器，可以用来作为MP3播放器、移动存储盘等产品的存储介质。SLC全称是Single-Level Cell，即单层单元闪存，而MLC全称则是Multi-Level Cell，即为多层单元闪存。它们之间的区别，在于SLC每一个单元，只能存储一位数据，MLC每一个单元可以存储两位数据，MLC的数据密度要比SLC 大一倍。

　　从名次解释上来看，当然MLC密度要大，自然有其优势，成本上来说，MLC也具有很大的优势。据了解，不少芯片厂商开始从SLC制程转向MLC制程，06年8月，三星正式从SLC转向MLC，06年10月份，三星已经开始大批量的生产MLC闪存芯片。目前三星采用的芯片编号为K9G****** K9L*****的芯片为MLC芯片，而现代采用编号为：HYUU**** HYUV***芯片也是MLC芯片。

特点

　　SLC的特点是成本高、容量小、速度快，而MLC的特点是容量大成本低，但是速度慢。MLC的每个单元是2bit的，相对SLC来说整整多了一倍。不过，由于每个MLC存储单元中存放的资料较多，结构相对复杂，出错的几率会增加，必须进行错误修正，这个动作导致其性能大幅落后于结构简单的SLC闪存。此外，SLC闪存的优点是复写次数高达100000次，比MLC闪存高10倍。此外，为了保证MLC的寿命，控制芯片都校验和智能磨损平衡技术算法，使得每个存储单元的写入次数可以平均分摊，达到100万小时故障间隔时间(MTBF)。

缺点

　　不过尽管MLC有其自身的优势，但是也掩饰不了其缺点。

　　1、读写效能较差

　　相比SLC闪存，MLC的读写效能要差，SLC闪存约可以反复读写10万次左右，而MLC则大约只能读写1万次左右，甚至有部分产品只能达到5000次左右。

　　2、读写速度较慢

　　在相同条件下，MLC的读写速度要比SLC芯片慢，目前MLC芯片速度大约只有2M左右。

　　3、能耗较高

　　在相同使用条件下，MLC能耗比SLC高，要多15%左右的电流消耗。

　　这些原因，很大程度上是取决于MLC制式改变，需要新的控制芯片支持，而部分MP3、闪存盘等产品仍然延续老式的设计，MLC就会带来各种问题，包括数据丢失、传输速度慢等缺陷。06年大批量SD卡被招回的风波，就是因为转用MLC芯片，没有新的主控芯片支持惹的祸，造成了很大的影响。

现状

　　随着三星、东芝的MLC闪存芯片开始量产，MLC芯片应用也越来约广泛，由于全新的MLC芯片在存储密度等方面加大，对主控芯片的要求也越来越高。读写频繁的数码播放器和闪存盘等数码设备也加重了MLC闪存的出错几率，对于视频和音频这样的应用来说，必需具备控制芯片和ECC校验机制，目前有的主控芯片通过纯软件校验，这样，无形当中加重了主控芯片的负担。也有部分主控通过硬件的4bitECC校验和软件校验相结合，从而减轻了主控负担，但是这只是在一定程度上减少出错的几率，MLC的芯片写入次数限制和传输速度等缺点是无法克服的。

　　MLC在架构上取胜SLC，很多厂商目前都MLC做了很多的优化和开发，未来可能将是一个主流方向，但目前来说技术还不是很成熟。而成本上来说，MLC要便宜SLC芯片，所以不少厂商在原有架构上选用了MLC芯片，但却没有增加控制芯片或者ECC校验，使得不少问题则由此而生，使得不少行业人士也惊呼MLC为“黑芯”。所以目前大家在选购MP3、闪存盘等数码产品的时候，不能一味的只看价格，而需要更多层面的去考虑。

　　MLC技术开始升温应该说是从2003年2月东芝推出了第一款MLC架构NAND Flash开始，当时作为NAND Flash的主导企业三星电子对此架构很是不屑，依旧我行我素大力推行SLC架构。第二年也就是2004年4月东芝接续推出了采用MLC技术的4Gbit和8Gbit NAND Flash，显然这对于本来就以容量见长的NAND闪存更是如虎添翼。三星电子长期以来一直倡导SLC架构，声称SLC优于MLC，但该公司于2004和2005年发表的关于MLC技术的ISSCC论文却初步显示它的看法发生了转变。三星在其网站上仍未提供关于MLC闪存的任何营销材料，但此时却已经开发出了一款4Gbit的MLC NAND闪存。该产品的裸片面积是156mm2，比东芝的90nm工艺MLC NAND闪存大了18mm2。两家主流NAND闪存厂商在MLC架构上的竞争就从这时开始正式打响了。除了这三星和东芝这两家外，现在拥有了英特尔MLC技术的IM科技公司更是在工艺和MLC上都希望超越竞争对手，大有后来者居上的冲劲。MLC技术的竞争就这样如火如荼地进行着。

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MLC与SLC比较

与SLC比较MLC的优势：

       鉴于目前市场主要以SLC和MLC储存为主，我们多了解下SLC和MLC储存。SLC架构是0和1两个值，而MLC架构可以一次储存4个以上的值，因此MLC架构的储存密度较高，并且可以利用老旧的生产程备来提高产品的容量，无须额外投资生产设备，拥有成本与良率的优势。

       与SLC相比较，MLC生产成本较低，容量大。如果经过改进，MLC的读写性能应该还可以进一步提升。

与SLC比较MLC的缺点：

       MLC架构有许多缺点，首先是使用寿命较短，SLC架构可以写入10万次，而MLC架构只能承受约1万次的写入。

       其次就是存取速度慢，在目前技术条件下，MLC芯片理论速度只能达到６MB左右。SLC架构比MLC架构要快速三倍以上。

        再者，MLC能耗比SLC高，在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗。
虽然与SLC相比，MLC缺点很多，但在单颗芯片容量方面，目前MLC还是占了绝对的优势。由于MLC架构和成本都具有绝对优势，能满足2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市场需求。

http://www.2ic.cn/html/10/t-432410.html