看了这么多固态硬盘科普，终于真正搞明白TLC闪存和SLC缓存

除了极个别MLC和QLC型号，现在我们能够买到的固态硬盘基本都使用了TLC闪存，今天为大家介绍一些不为众人所知的TLC秘闻。

闪存用存储电子来记录和表达数据，存储电子的部件叫Floating Gate浮动栅极。通过在Control Gate控制栅极施加一个参考电压，并判断源极与漏极是否导通，就能判断浮动栅极中是否存储有电子，从而实现闪存中数据的读取。

东芝在1984年发明了NAND闪存，最早的NAND闪存属于SLC类型，即每个存储单元可以记录1比特数据。对于SLC闪存来说，闪存FT浮动栅极中有电子代表0，没有电子代表1。

闪存写入过程其实就是将一部分的1转换成0，即给FT浮动栅极"充入电子"。擦除过程就是将栅极的电子全部"放掉"，使它们变回1。

给栅极"充电"的过程需要分步进行，逐渐增加"阈值电压"，每进行一步就与预先定好的不同数据定义的分界线——"参考电压"进行一次对比。SLC的一个存储单元只需表达一个比特的数据，只要区分0和1就好，所以只需要用到一个参考电压。

而MLC闪存要表达2比特数据就需要区分11、01、00和10四种状态，用到四种参考电压。MLC闪存的写入过程因此变得比SLC慢许多。

到了TLC时代，每个存储单元需要记录3比特数据，二进制信息增加到8种，需要用到7种参考电压来隔离这8种状态。TLC的写入过程也就需要更多次的比对和确认，写入速度随之降的更低了。

为什么只有SLC缓存而没有MLC缓存？

pSLC Mode是将部分TLC闪存单元当作SLC使用，从而大幅提升短时突发写入速度的技术。同样的，将TLC临时当作MLC来操作就是pMLC mode。不过pMLC Mode很少被人提起，这是因为它看起来不如pSLC那样划算，下图是某闪存在不同模式下的数据指标：

虽然把TLC模拟成更高级的闪存使用能够缩短读取和写入所需时间，但每个闪存单元能容纳的数据也变少了，综合之后pMLC甚至有可能不如TLC读写速度快。不过pMLC的出错率较低，可以适应那些纠错能力比较低的闪存控制器，应用在部分工业用途当中。

3D堆叠有没有解决TLC的难题？

过去平面闪存使用FT浮动栅极层作为电子的容器，当代3D闪存主要使用CT电荷捕获层存储电子。下图是平面闪存与东芝BiCS三维闪存的结构对比：

由于BiCS结构增大了存储单元间隔，就可以增大单次编程序列的数据量来提升写入速度。同时，由于读写干扰降低，闪存数据出错率下降，BiCS也带来更高的写入/擦除循环次数，也就是我们平时说的"写入寿命"。

TLC写入速度的增长还可通过结构改进升级

TLC写入速度方面的短板主要依靠提升并发度来实现。目前一个闪存die通常具备两个Plane平面：

东芝计划在下一代BiCS5 96层堆叠3D闪存中将平面数量提高到4个，从而令闪存写入速度翻倍。

科技一直在进步，TLC虽然不美好，但似乎也没那么糟糕。

NAND闪存的几种类型和对比

由于闪存的成本取决于其裸片面积，如果可以在同样的面积上存储更多数据，闪存将更具成本效益。本文将会介绍SLC、MLC和TLC这三种NAND闪存的主要类型特性，它们的特性比较，以及NAND闪存的未来发展趋势…（点击左下角阅读原文，查看全部）

相关问答

1.查看产品规格。在购买英睿达SSD时,可以在产品规格中查看所使用的闪存类型。一般来说,TLCNAND闪存的举例都是写成"3-bitNANDflash",而QLCNAND闪...

构成SSD的主要IC有主控芯片和NAND闪存,SLC、MLC和TLC三者都是闪存的类型。1、SLC=Single-LevelCell,即1bit/cell,速度快寿命长,价格超贵(约MLC...

关于这个问题,TLC(Triple-LevelCell)和MLC(Multi-LevelCell)都是闪存存储器中的两种不同的技术。它们的区别在于每个存储单元中可以存储的位数。在TLC...

3DNAND颗粒相比TLC颗粒具有更高的存储密度和更长的寿命。3DNAND颗粒采用了垂直堆叠的技术,可以在同样大小的芯片上存储更多的数据,减少了物理空间的占用,同...

TLCNAND颗粒。TLC英文名称:Triple-LevelCell,在架构上来看,不同类型的储存介质架构都相差不大,仅仅是在一个储存单元储存不同数值的数据。正是因为TLC储存...

TCL是TheCreativeLife的缩写,意为创意感动生活TLC芯片技术是MLC和TLC技术的延伸,最早期NANDFlash技术架构是SLC(Single-LevelCell),原理是在1...

TLC缓存(Triple-LevelCellCache)在固态硬盘(SSD)中起到了以下几个作用:1.提高读取速度:TLC缓存根据读取模式将热门数据存储在快速的TLC缓存中。当系统需...

有。它的产品特色:PM9A1采用标准的NVMe协议M.2的接口,单面的PCB板设计。采用Elpis新主控+全新的第六代V-NAND3DTLC新闪存颗粒支持PCI-E4.0协议,向下兼容P.....

PU,支持双显三模热切换,并全线升级100WPD快...屏幕方面,天选4Plus采用17.3英寸2.5K分辨率大尺寸全能电竞屏,100%P3色域覆盖,支持240Hz刷新率...

QLC闪存颗粒的SSD,真的不能买吗?现有SSD市场中,QLC固态已经大量上架,这些基于QLC闪存颗粒的产品凭借着低于1元/GB的价格吸引着消费者的眼球。然而有过TLC固...Q...