NAND FLASH是一種大眾化的非易失性存儲器,主要是因為小型和低功耗且堅固耐用。盡管此技術(shù)適合現代存儲,但在將其列入較大系統的一部分時(shí),需要考慮許多重要特性。這些特性適用于所有類(lèi)型的存儲,包括耐用性,密度和性能,每千兆字節價(jià)格,錯誤概率和數據保留。 在設計使用NAND FLASH的系統時(shí),選擇適當的特性平衡非常重要。閃存控制器還必須足夠靈活,以進(jìn)行適當的權衡。選擇正確的閃存控制器對于確保閃存滿(mǎn)足產(chǎn)品要求至關(guān)重要。 閃存概述 閃存單元由修改的場(chǎng)效應晶體管(FET)組成,在控制柵極和通道之間的絕緣層中具有額外的“浮置”柵極。通過(guò)施加高壓將電荷注入到浮柵上(或從浮柵上去除)。這會(huì )改變打開(kāi)晶體管所需的柵極電壓,該電壓代表存儲在單元中的值。這些單元的陣列構成一個(gè)塊,整個(gè)存儲器由多個(gè)塊組成。 權衡利弊 以下特性在SLC,MLC,TLC和QLCNAND FLASH之間有所不同。 耐力:?jiǎn)蝹(gè)單元在變得不可靠之前可以寫(xiě)入的P/E周期數。由于存儲多個(gè)位的單元使用與存儲單個(gè)位的單元相同的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)制造,因此讀取余量較小。這使得讀取真實(shí)電壓電平更加困難,從而導致較高的讀取錯誤率。 密度:隨著(zhù)每個(gè)單元中存儲更多位,總體位密度相應增加。由于MLC,TLC和QLC存儲器通常是在功能更小,功能更現代的工藝上制造的,因此可以進(jìn)一步提高這一點(diǎn)。 性能:隨著(zhù)單元中存儲的級別越來(lái)越多,編程復雜性也隨之增加。同樣在讀取時(shí),可能需要對輸出進(jìn)行多次采樣才能獲得正確的數據。SLC存儲器具有最簡(jiǎn)單的編程過(guò)程,電壓水平相距較遠,因此更容易區分它們。因此SLC通常比MLC具有更快的讀寫(xiě)性能。 每GB的價(jià)格:由于QLC閃存的密度最高,因此每GB的價(jià)格最低。增加密度所帶來(lái)的收益可能會(huì )因為需要更高級別的超額配置來(lái)彌補耐久力降低而略有抵消。 錯誤概率:如果將多個(gè)位存儲在一個(gè)單元中,則讀取存儲值時(shí)出錯的可能性更大。這增加了存儲器的原始錯誤率。這可以通過(guò)更復雜的糾錯方法來(lái)補償,因此不必直接轉換為系統看到的錯誤。 數據保留:閃存在不通電時(shí)能夠隨著(zhù)時(shí)間的推移保持存儲數據完整性的能力。每次寫(xiě)入閃存單元時(shí)(一個(gè)P/E周期),該單元的氧化層都會(huì )稍微退化,并且該單元保留數據的能力會(huì )降低。 下表總結這些大概要意。 NAND FLASH被用來(lái)作為包括SSD,USB驅動(dòng)器和SD卡等許多類(lèi)型的存儲產(chǎn)品的主要部分。為了滿(mǎn)足客戶(hù)在價(jià)格,性能和可靠性方面的期望,上述每個(gè)特性之間都要進(jìn)行權衡。 該選擇還可以取決于存儲單元正在與之通信的應用程序或主機。例如應用程序的存取模式各不相同:有些可能會(huì )進(jìn)行大量隨機讀寫(xiě),有些可能會(huì )更多地依賴(lài)大型順序寫(xiě)入,例如視頻錄制。還有諸如溫度之類(lèi)的外部因素,它們可以改變存儲單元的行為。閃存控制器在管理內存中的數據時(shí)需要能夠考慮這些所有因素。Hyperstone閃存控制器中的固件可以針對特定用例進(jìn)行微調。 |
NAND FLASH是一種大眾化的非易失性存儲器,主要是因為小型和低功耗且堅固耐用。盡管此技術(shù)適合現代存儲,但在將其列入較大系統的一部分時(shí),需要考慮許多重要特性。 |