SLC、eSLC、MLC、eMLC存在什么差異

作為SSD主要元件的NAND閃存，我們經(jīng)常見到的有SLC和MLC兩種，甚至還細分出eSLC和eMLC等等，現(xiàn)在我們談一下他們之間的區(qū)別。

SLC全稱single-level cell，即單階存儲單元;MLC全稱Multi-level cell，即多階存儲單元。因NAND閃存是一種電壓元件，因此它以不同的電壓范圍來代表不同的數(shù)據(jù)。

SLC就是在NAND閃存的每個存儲單元里存儲1bit的數(shù)據(jù)，存儲的數(shù)據(jù)代表”0”還是”1”是由基于Vth電壓閾值來判定，對于 NAND閃存的寫入（編程），就是對其充電，使得它的電壓超過上圖的電壓判定點A，存儲單元就表示0-已編程，如果沒有充電或者電壓閾值低于那個A點，就表示1-已擦除。

MLC則是每個存儲單元里存儲2bit的數(shù)據(jù)，存儲的數(shù)據(jù)是”00”，”01”，”10”，”11”也是基于電壓閾值的判定，當電壓沒到判定點B時，就代表”11”，當電壓在B和C之間，則代表“10”，電壓在C和D之間，則表示”01”，而電壓達到D以上，則表示”00”。由上面的圖片可以看到，MLC相比SLC電壓之間的閾值被分成了4份，這樣肯定會直接影響性能和穩(wěn)定性，相對來說，主要受影響的有以下四點：

1.相鄰的存儲單元間會互相干擾，造成電壓不穩(wěn)定而出現(xiàn)bit錯誤，MLC由于閾值相比SLC更接近，所以出錯幾率會更大。

2.MLC讀寫性能降低，寫入更達到50%的差距以上，因為需要更精確的充電處理。SLC只有”0”和”1”，，而MLC會有“00”，“01“，”10”，”11” 4個狀態(tài)，在充電后還要去判斷處于哪個狀態(tài)，速度自然就慢了。

3.如上所說，因為有額外的讀寫壓力，所以功耗明顯增大。

4.同樣因為有額外的讀寫壓力，造成閃存的寫入耐久度和數(shù)據(jù)保存期都受到影響。

前面說過SLC和MLC的區(qū)別，那eSLC和eMLC又是怎么一回事呢？

在NAND Flash工廠制造處理過程中，廠商把晶元上最好的那部分Flash晶片挑選出來并用企業(yè)級的標準來檢測晶片的數(shù)據(jù)完整性和耐久度。檢測完成后，這些晶片被取下來改變內(nèi)部參數(shù)并進行之后的比標準MLC更苛刻的測試。當這些晶片通過測試后，就被定義為eMLC級別組，余下的就成為MLC級別組了。同理eSLC就是從SLC晶元上挑出來的優(yōu)質(zhì)晶片經(jīng)過內(nèi)參調(diào)整和企業(yè)級標準篩選的產(chǎn)物。

相對普通MLC來說，eMLC的不同之處主要體現(xiàn)在下面4個方面：

1.標稱P/E數(shù)，34nm鎂光的eMLC是30，000次，而MLC則是5000次。

2.eMLC擦寫操作和編程操作所需要的時間相比MLC更長。（通過內(nèi)參調(diào)整達到增加P/E的目的）

3.當使用完廠商保證的P/E數(shù)后，eMLC的數(shù)據(jù)保存期一般在3個月，而MLC的數(shù)據(jù)保存期在1年。

4.相對在的企業(yè)級應(yīng)用下，使用eMLC的穩(wěn)定性比MLC要高得多，也就是出錯的概率更小。

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