SSD小讲堂丨NAND Flash的那些事

固态硬盘，SSD，全称Solid State Drives，采用闪存颗粒NAND Flash作为存储介质，是固态硬盘中最重要的构成部分。所以，今天咱们就来盘盘它，有啥不知道的问题，咱一定要敢问。

固体硬盘为啥选NAND Flash作为存储介质？

NAND Flash是目前闪存中最主要的产品，具备非易失、高密度、低成本的优势。在NAND闪存中，数据是以位（bit）的方式保存在Memory Cell中，一个Cell存储一个bit，这些Cell或8个或16个为单位，连成bit line。这些line组合起来会构成Page，而NAND闪存就是以页为单位读写数据。

因为它具有优秀的读写性能，有着较大的存储容量和性价比，所以被广泛用于 eMMC/EMcP，U盘，SSD等市场。

NAND Flash的工作机制是怎样的呢？

由于NAND Flash不支持数据的覆盖，所以必须在空白的单元内才可以进行数据的写入。通常以page为单位写入，以Block为单位擦除，擦除Block前需要先对里面的有效页进行搬迁。

970EVO Plus闪存颗粒

每个Block都有擦除次数限制（也就是使用寿命），所以这个时候NAND Flash的品质就显得相当重要了。

怎么鉴别NAND Flash的好坏呢？

说起NAND Falsh首先就得聊聊晶圆了，晶圆由纯硅（Si）构成，晶片（如图片每一个小方块，也叫die）就是基于晶圆生产而来，再度加工以后即可以封装成闪存颗粒。

在闪存颗粒生产中，在晶圆上会进行检测，测试通过后，再进行切割、封装，封装完成后会再次进行一道检测。第一次是行业标准测试，被淘汰的被称为黑片；第二次则是原厂标准测试，被淘汰的被称为白片，全部通过的则为原片。

原片会被用作原厂固态硬盘，或被出售，原片一般会有明显的厂商logo以及规格编码。如下图，我们可以看见970EVO Plus的闪存颗粒上带有SEC标志，意味着这为三星原片。

带有三星SEC标识的闪存颗粒

而未通过测试的白片和黑片，稳定性和相关性能较差，使用寿命无法保证。最可怕的是，在廉价山寨SSD中绝大多数都使用白片。由于已经封装，因此在初期几天的使用上可以以假乱真，但是过了几天（真的是几天）轻则掉速，重则损毁。

普通消费者怎么才能避免买到质量差的NAND Flash呢？

一般消费者对如何识别并不在行，因为封装也无法查看原厂场标来鉴别，所以怎么办呢？其实很简单，闪存颗粒制造厂商主要就是以三星为代表的几大厂商，三星拥有完整的闪存颗粒生产线，并且所有颗粒仅装备于自家产品，所以我们在购买固态硬盘时尽量选择具有闪存颗粒生产能力的厂家就OK了~

好啦，今天的NAND Flash小科普就是这样了，希望有帮到你们哦~

NAND Flash误码的原因

NAND Flash的物理存储机制决定了其本身发生错误是不可避免的。错误的原因包括工作环境（温度影响较大），工艺水平，工作原理等。

NAND Flash存储数据的最小单元是cell，实际是一个MOS，每个cell依据其内部电荷量来表征数据信息。随着工艺的进步，cell越来越小，其内部的电荷量也越来越少，出错的可能变得越来越大。例如34nm的工艺每个cell可存储100个电子，而19nm的时候只能存储10个电子，因此每流失一个电子都会对阈值电压产生重要影响。同时较近的距离也会让各个存储单元之间更容易产生影响。

错误会在下面几种情况下产生：1，擦除操作；2，读取干扰；3，编程干扰；4，数据保持发生错误。

读取/编程干扰主要是因为对目标cell进行读写操作对相邻cell产生了影响，从而导致相邻cell数据出现错误。

数据保持错误是因为长时间的电荷量变化引起的阈值电压偏移导致的。

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