تم اختراع فلاش NAND منذ ما يقرب من أربعين عامًا وأصبح سلعة مستخدمة على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية. ونظرًا لقدرة فلاش NAND على الاحتفاظ بالبيانات بدون طاقة، فهو مثالي لتطبيقات التخزين الداخلية والخارجية. بالمقارنة مع الأقراص التقليدية، يتميز فلاش NAND بمزايا مثل الحجم الأصغر والتشغيل الأكثر هدوءًا واستقرارًا أعلى. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن ذاكرة الفلاش لا تحتوي على أجزاء ميكانيكية، فهي أكثر مقاومة للصدمات. وقد أدت هذه المزايا إلى اعتمادها على نطاق واسع في مختلف الأسواق ودفعت إلى تطوير أنواع مختلفة من فلاش NAND. هناك أربعة أنواع رئيسية من فلاش NAND: SLC و MLC و TLC و QLC .
SLC (خلية أحادية المستوى)
SLC هي أكثر أنواع ذاكرات NAND عالية الأداء. تخزن كل خلية ذاكرة بت واحد فقط من البيانات، مما يعني أن كل خلية لها حالتان فقط: 0 أو 1. ولأنها تحتاج فقط للتمييز بين حالتين فقط، تتمتع SLC بسرعات قراءة وكتابة عالية جداً. كما أنها تتمتع بقدرة تحمل طويلة للكتابة تصل عادةً إلى 100,000 دورة برمجة/مسح. وهذا ما يجعل وحدة التخزين SLC C متميزة من حيث موثوقية البيانات ومتانتها، وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أداءً وموثوقية عاليين، مثل الاستخدام الصناعي والتخزين المؤسسي والحوسبة عالية الأداء.
ومع ذلك، فإن تكلفة تصنيع SLC مرتفعة نسبيًا لأن كل خلية ذاكرة يمكنها تخزين بت واحد فقط من البيانات، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة التخزين. لذلك، فإن تكلفة الجيجابايت الواحدة أعلى، مما يحد من استخدامها على نطاق واسع في تطبيقات التخزين عالية السعة.
MLC (خلية متعددة المستويات)
MLC هي نسخة مطورة من SLC، حيث يمكن لكل خلية ذاكرة تخزين 2 بت من البيانات، مما يعني أن كل خلية لها أربع حالات: 00 و01 و10 و10 و11. ومقارنةً ب SLC، تتمتع MLC بكثافة تخزين أعلى، وبالتالي تكلفة أقل لكل جيجابايت. ومع ذلك، تتميز MLC بسرعات كتابة وقراءة أبطأ من SLC لأنها تحتاج إلى تمييز المزيد من الحالات. بالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على تحمل الكتابة في MLC أقصر، وتتراوح بشكل عام من 3000 إلى 10000 دورة برمجة/مسح.
على الرغم من كون MLC أدنى من SLC من حيث السرعة والمتانة، إلا أنه يوفر مزايا كبيرة في سعة التخزين والتكلفة، مما يجعله مناسبًا لمحركات الأقراص الصلبة (SSD) في الصناعة والمستهلكين.
TLC (خلية ثلاثية المستوى)
يزيد TLC من كثافة التخزين بشكل أكبر، حيث إن كل خلية ذاكرة قادرة على تخزين 3 بت من البيانات، مما يعني أن كل خلية لها ثماني حالات: 000 و001 و001 و010 و010 و011 و100 و101 و110 و111. ومقارنةً ب MLC، تتمتع TLC بكثافة تخزين أعلى، وبالتالي تكلفة أقل لكل جيجابايت. وهذا يجعل TLC مناسبًا جدًا للتطبيقات التي تتطلب سعات تخزين كبيرة، مثل محركات أقراص الحالة الصلبة عالية السعة, محركات أقراص فلاش USB وبطاقات الذاكرة
ومع ذلك، مع زيادة كثافة التخزين، تصبح قدرة تحمل الكتابة أقصر، وعادةً ما تتراوح بين 500 و1000 دورة برمجة/مسح. ولكن بالنسبة لمعظم التطبيقات الاستهلاكية، لا يزال أداء TLC مناسبًا لمعظم التطبيقات الاستهلاكية.
QLC (خلية رباعية المستوى)
QLC هي حاليًا نوع ذاكرة NAND ذات أعلى كثافة تخزين، حيث إن كل خلية ذاكرة قادرة على تخزين 4 بت من البيانات، مما يعني أن كل خلية لها ست عشرة حالة: 0000، 0000، 0001، 0010، 0010، 0011، 0100، 0101، 0101، 0110، 0111، 1000، 1001، 1001، 1010، 1010، 1011، 1100، 1101، 1110، 1110، 1111. عادةً ما تكون تكلفة تصنيع QLC منخفضة مما يجعلها مفيدة للغاية لأجهزة التخزين التي تتطلب سعات كبيرة للغاية بتكلفة منخفضة.
تتمتع QLC بقدرة تحمل للكتابة أقصر من TLC، وعادةً ما تكون حوالي 150 دورة برمجة/مسح. ولكن بالنسبة للاستخدام المكتبي والمنزلي، فإن العمر الافتراضي كافٍ. تُعد QLC مناسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى سعات تخزين كبيرة جدًا ولكن بأسعار أقل.
