Флэш-память NAND была изобретена около сорока лет назад и уже стала товаром, широко используемым в электронных устройствах. Поскольку флэш-память NAND может сохранять данные без питания, она идеально подходит для внутренних и внешних систем хранения данных. По сравнению с традиционными дисками флэш-память NAND имеет такие преимущества, как меньший размер, более тихая работа и высокая стабильность. Кроме того, поскольку флэш-память не имеет механических частей, она более устойчива к ударам. Эти преимущества привели к широкому распространению на различных рынках и стимулировали разработку различных типов флэш-памяти NAND. Существует четыре основных типа флэш-памяти NAND: SLC, MLC, TLC и QLC.
SLC (одноуровневая ячейка)
SLC - самый высокопроизводительный тип NAND-памяти. Каждая ячейка памяти хранит только 1 бит данных, то есть у каждой ячейки есть только два состояния: 0 или 1. Поскольку память SLC должна различать только два состояния, она обладает очень высокой скоростью чтения и записи. Кроме того, она обладает высокой стойкостью к записи, обычно достигающей 100 000 циклов программирования/стирания. Это делает SL C выдающимся с точки зрения надежности и долговечности данных, подходящим для приложений, требующих высокой производительности и надежности, таких как промышленное использование, корпоративные системы хранения данных и высокопроизводительные вычисления.
Однако стоимость производства SLC относительно высока, поскольку каждая ячейка памяти может хранить только 1 бит данных, что приводит к снижению плотности хранения. Поэтому стоимость одного гигабайта выше, что ограничивает ее широкое применение в системах хранения данных большой емкости.
MLC (многоуровневые ячейки)
MLC - это усовершенствованная версия SLC, в которой каждая ячейка памяти способна хранить 2 бита данных, то есть каждая ячейка имеет четыре состояния: 00, 01, 10 и 11. По сравнению с SLC, MLC имеет более высокую плотность хранения данных и, соответственно, более низкую стоимость гигабайта. Тем не менее, скорость записи и чтения у MLC ниже, чем у SLC, поскольку требуется различать больше состояний. Кроме того, срок службы MLC при записи короче, обычно он составляет от 3 000 до 10 000 циклов программирования/стирания.
Несмотря на то, что MLC уступает SLC в скорости и долговечности, он имеет значительные преимущества в емкости и стоимости хранения данных, что позволяет использовать его в промышленных и потребительских твердотельных накопителях (SSD).
TLC (трехуровневая ячейка)
TLC еще больше увеличивает плотность хранения данных: каждая ячейка памяти способна хранить 3 бита данных, то есть каждая ячейка имеет восемь состояний: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111. По сравнению с MLC, TLC имеет еще более высокую плотность хранения данных и, соответственно, более низкую стоимость гигабайта. Это делает TLC очень подходящим для приложений, требующих большой емкости хранения данных, таких как твердотельные накопители большой емкости, Флэш-накопители USB , и карты памяти.
Однако с увеличением плотности хранения данных выносливость при записи становится короче, обычно около 500-1000 циклов программирования/стирания. Но для большинства потребительских приложений производительность TLC все еще достаточна.
QLC (Quad-Level Cell)
В настоящее время QLC - это тип NAND-памяти с самой высокой плотностью хранения данных. Каждая ячейка памяти способна хранить 4 бита данных, то есть каждая ячейка имеет шестнадцать состояний: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 и 1111. Обычно QLC имеет низкую стоимость изготовления, что делает его очень выгодным для устройств хранения данных, требующих чрезвычайно большой емкости при низкой стоимости.
Выносливость при записи у QLC меньше, чем у TLC, обычно около 150 циклов программирования/стирания. Но для офисного и домашнего использования этого срока достаточно. QLC подходит для приложений, которым требуется очень большой объем памяти, но при этом предъявляются более низкие требования к цене.
