存儲(chǔ)基礎(chǔ)：SLC、eSLC、MLC、eMLC的區(qū)別
[導(dǎo)讀]SLC、eSLC、MLC、eMLC的區(qū)別在哪里？
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(xì)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(chǔ)單元;MLC全稱Multi-level cell，即多階存儲(chǔ)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)，原理如下面圖片所示：
SLC就是在NAND閃存的每個(gè)存儲(chǔ)單元里存儲(chǔ)1bit的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)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(diǎn)A，存儲(chǔ)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(gè)A點(diǎn)，就表示1-已擦除。
MLC則是每個(gè)存儲(chǔ)單元里存儲(chǔ)2bit的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是”00”,”01”,”10”,”11”也是基于電壓閾值的判定，當(dāng)電壓沒到判定點(diǎn)B時(shí)，就代表”11”，當(dāng)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(dá)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(huì)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(diǎn)：
1.相鄰的存儲(chǔ)單元間會(huì)互相干擾，造成電壓不穩(wěn)定而出現(xiàn)bit錯(cuò)誤，MLC由于閾值相比SLC更接近，所以出錯(cuò)幾率會(huì)更大。
2.MLC讀寫性能降低，寫入更達(dá)到50%的差距以上，因?yàn)樾枰_的充電處理。SLC只有”0”和”1”，，而MLC會(huì)有“00”,“01“,”10”,”11” 4個(gè)狀態(tài)，在充電后還要去判斷處于哪個(gè)狀態(tài)，速度自然就慢了。
3.如上所說，因?yàn)橛蓄~外的讀寫壓力，所以功耗明顯增大。
4.同樣因?yàn)橛蓄~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(jí)的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行之后的比標(biāo)準(zhǔn)MLC更苛刻的測試。當(dāng)這些晶片通過測試后，就被定義為eMLC級(jí)別組，余下的就成為MLC級(jí)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)方面：
1.標(biāo)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(shí)間相比MLC更長。(通過內(nèi)參調(diào)整達(dá)到增加P/E的目的)
3.當(dāng)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(gè)月，而MLC的數(shù)據(jù)保存期在1年。
4.相對在的企業(yè)級(jí)應(yīng)用下，使用eMLC的穩(wěn)定性比MLC要高得多，也就是出錯(cuò)的概率更小。
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