固态硬盘TLC和MLC的区别

固态硬盘TLC和MLC的区别

　　固态硬盘简称SSD，简单来说，起就是由子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成。那么固态硬盘TLC和MLC的区别又有哪些呢，一起来看看吧!

　　SLC、MLC、TLC到底是什么?

　　NAND闪存的类型有SLC、MLC和TLC这三种，SLC不论性能还是可靠性都是都是最好的，但成本也是最高的;MLC闪存性能、可靠性次之，它的性能、可靠性与成本上是相当均衡的，是目前的绝对主力;TLC则是在2012年之后三星才把它带入SSD市场的，之前主要是用在U盘以及存储卡上面，在三星先行了两年之后今年其他厂商终于跟上了，大量的TLC SSD开始推向市场。

　　SLC、MLC与TLC的简单区别

　　SLC =Single-Level Cell，即1 bit per cell，只存在0和1两个充电值，结构简单但是执行效率高。SLC闪存的优点是传输速度更快，功率消耗更低和存储单元的寿命更长。然而，由于每个存储单元包含的信息较少，其每百万字节需花费较高的成本来生产，由于成本过高你基本上只会在高端的企业级SSD上见到它，流入到消费级平台上的基本都是非原封的。

　　MLC =Multi-Level Cell，即2 bit per cell，有00,01,10,11四个充电值，因此需要比SLC更多的访问时间，不过每个单元可以存放比SLC多一倍的数据。MLC闪存可降低生产成本，但与SLC相比其传输速度较慢，现在大多数消费级SSD都是使用MLC做的。

　　TLC =Trinary-Level Cell，即3 bit per cell，每个单元可以存放比MLC多1/2的数据，共八个充电值，所需访问时间更长，因此传输速度更慢。TLC优势价格便宜，每百万字节生产成本是最低的，但是寿命短，通常用在U盘或者存储卡这类移动存储设备上。

　　TLC闪存的优劣势

　　TLC闪存的优势是容量更大，成本更低，举例来说，同样的晶体管电路做成64Gb的SLC闪存，那么变成MLC、TLC闪存则可以得到128Gb、192Gb的容量，这对厂商来说大大降低了成本。

　　从结果上来看，各种闪存的物理结构是相同的，但是控制上一个比一个复杂，SLC每个Cell能储存1个数据，有两种电位变化，MLC每个Cell能储存2个数据，有四种电位变化，TLC每个Cell可以储存3个数据，有8种电位变化，MLC和TLC每个Cell单元中有多个信号，是通过控制不同的电压来实现的，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。

　　TLC闪存在P/E寿命、读写速度上要比MLC、SLC差很多，但是，TLC闪存也不是只有光鲜的一面，它带来的考验也更大。容纳的电位多了可以提升容量，但也使得整个过程更复杂，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，所以现在的TLC SSD都启用了SLC Cache模式提升写入速度，否则那个写入速度是很难让人接受的;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八种电信号状态中区分所需数据。

　　最关键的是闪存寿命直线下降，MLC的P/E次数至少还有3000-5000次，而TLC公认的P/E指标是1000次，好点的可能做到1500次，依然比MLC差很多。

　　3D NAND闪存——TLC未来的出路

　　说了这么多传统的2D TLC闪存问题确实非常的多，有些问题是可以解决的，比如写入性能差就可以通过SLC Cache的运用，只要制造一个大容量的缓冲区用户很多时候就不会感觉得到写入速度慢，而且SLC Cache玩得好还有延长寿命的作用。

　　但是有些东西是解决不了的，传统的2D闪存在达到一定密度之后每个电源存储的电荷量会下降，另外相邻的存储单元也会产生电荷干扰，20nm工艺之后，Cell单元之间的干扰现象更加严重，如果数据长时间不刷新的话就会出现像之前三星840 Evo那样的读取旧文件会掉速的现象，三星后来推出了新固件改善算法才解决问题，估计新的固件会定时覆写旧的数据，这样肯定会对闪存的寿命有影响。而3D NAND是不再追求缩小Cell单元，而是通过3D堆叠技术封装更多Cell单元，这样也可以达到容量增多的目的。

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