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发表于 2016-3-29 15:31:38
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上面我做的那个表里面关于MLC和TLC:
超极速SSD是参测SSD中唯一一款使用SLC闪存的,在性能测试中表现非常突出
金字塔顶端的是SLC,可靠性、寿命、性能还有价格都是最高的,使用SLC闪存的要么针对不计成本的企业级市场,要么就是做几款产品展示形象的。
第二级的是Clear NAND,它的特殊之处在于内建ECC纠错支持,这样SSD主控就不需要ECC处理了,负担就少多了,Clear NAND主要是美光在做。
再往下就是MLC的天下了,但是MLC也有很大区别。最好的是Enterprise Synch MLC(企业级同步MLC),可靠性和寿命针对企业级市场做了优化。之后就是Synch/Toggle MLC(同步/反复MLC),其中Toggle MLC多为东芝出品,当然Toggle阵营中也有企业级闪存,与企业级同步MLC对应。
SSD中应用比较多的其实还有Asynch MLC(异步MLC),价格便宜量又足,性能也不算差,重点就是消费级市场。
金字塔最底端的是TLC,它也很特殊,从前两年就开始嚷嚷相应的TLC SSD,关键的问题就在TLC可靠性太差,性能也低,除了容量提升之外很难有说服人的理由。
SLC、MLC以及TLC到底有什么区别呢?
继续前面的问题,施加电压会导致浮栅极电位变化,那么施加不同的电压就会有更多的电位变化,NAND闪存单元就可以容纳不同的信号组合,这也就是SLC、MLC以及TLC的区别。
这几种闪存的物理结构是相同的,SLC(single-level-cell)是最简单的一种,加电就是1,断电就是0。
MLC (multi-level-cell)就是每个cell单元中有多个信号,通过控制不同的电压来实现的,常见的是2个电信号的,它的信号组合有11,01,00,10四种,也就是可储存的容量提升了。
TLC(Triple-level-cell)实际上也是MLC中的一种,不过常说的MLC几乎就是特指2个信号位的。TLC每个Cell单元中可荣内的信号更多,有000,001,010,011,111,110,100,101这8种,容量会更大。
提升容量、降低成本是MLC及TLC最大的优点,但是负面影响也很严重。
1.MLC性能下降
MLC需要更精确的电压控制,program过程所需时间更多,因此写入性能也会大幅下降,理论上只有SLC的1/4;读取,特别是随机读取性能也会受影响,因为需要花更多的时间从四种电信号状态中区分所需数据,读取性能只有SLC的1/3。
2.MLC可靠性下降
SLC闪存一次P/E循环只需要击穿一次氧化层,而MLC需要不同的电压多次击穿氧化层,物理损害比SLC要严重得多,MLC的写入次数指数级下降,比如SLC的理论寿命是1万-10万次,而MLC的写入寿命上限就只有1万次,而且随着工艺的进步,这个数值还在下降,25nm MLC普遍只有3000-5000次。
3.MLC需要更高的纠错
由于电压分的更细,MLC在读取数据的过程中需要提高敏感度,不然就容易出现读错数据的可能,也就是说MLC出错的几率增大了,纠错要求也必须随之提高,反应在SSD上就是需要更强的ECC机制。
除了上面提到的几点缺陷之外,MLC的漏电流、电压边界位移(voltage margin shifting)现象也增加了,MLC的功耗和发热也更高,这些都是MLC带来的问题,虽然相比前面几个并不算严重。
说了这么多MLC的“坏话”,其实也没必要,因为SLC的成本和售价不是谁都能接受的,而MLC带来的好处是极具诱惑力的,它带来的问题可以通过技术手段缓解,至少SSD的主流还是MLC,而且针对企业级应用的MLC在可靠性和寿命上一样有保障。
废话不用说了,武汉新芯存储器团队的技术实力就目前来看,作为湖北人的我们,要给予充分的信心。官方的说法“落后主流一代半”,我来解说一下:国际主流已经量产的包括32层(美国英特尔,美国美光,韩国三星)36层(韩国海力士)48层(韩国三星,韩国海力士,日本东芝,美国闪迪)。其中36层堆栈只有1家,32层堆栈有3家,48层堆栈有4家。
就3D NAND 技术发展趋势来说,海力士的36层搞出来估计是为了错位竞争对手的32层堆栈产品(性价比在这儿,呵呵,有点儿田忌赛马的战略思想),当前48层堆栈技术当属重头戏。32层市场也站相当份额,36层也不错。
以武汉新芯的低调作风,“落后主流一代半”的意思就是第一代的24层即使量产也没有意义(所以这个不算入落后,因为这不算做是量产产品,哈哈),不需要大规模布置产能,其中一代(落后于美国英特尔,美国美光,韩国三星)是指32层,半代(落后于韩国海力士)是指36层,“落后主流一代半”的参考位置就是指目前市场上的48层堆栈产品,看我这么一分析是不是能够明白官方所说的“落后主流一代半”是什么意思。
"通过5到15年的时间用3代量产产品达到世界主流产品的水平",“5到10年的时间”很好理解,就是在2020年的时候量产48层堆栈产品,摧毁量产产品与外国的代差,2020年到2025年‘十四五’时期与世界主流水平同步量产64层或者80层,2025年到2030年‘十五五’时期量产世界最强而且唯一的96层堆栈存储器产品,到那个时候,什么bullshit美日韩台,什么全球巨头,都得进口武汉生产的存储器(到2030年,按照极端或者爆炸式的恐怖级别的发展速度(2位数),唯一途径就是依靠科技创新,武汉将成为GDP至少达到1 trillion dollars的城市,也就是1万亿美金,按照那时的人民币兑美元的汇率GDP可以有5万亿元人民币。)武汉Wuhan将成为世界级城市,这时候武汉将有与北上广深全面对抗的势力,但是并不具备秒杀或者碾压北上广深的超级实力,这还得等到2049年才行。这个时候的武汉,西方非常了解兼向往,因为他们都知道,chicago是“西方的武汉”,大武汉初步复兴。但是要秒杀北上广深还是得低调积累实力20年,待到2049年,哈哈。
刚才末了所说的纯粹是个人的美好憧憬,个人意见,武汉还是要低调的发展,加油!!!
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