Robot DIY thu nhỏ đang cầm bảng ổ đĩa USB Flash và thẻ nhớ SD

Sự khác biệt giữa NAND SLC, MLC, TLC và 3D trong ổ USB Flash, ổ SSD và Thẻ nhớ

Thg5 2021

NAND là gì?

NAND là bộ nhớ điện tĩnh flash có thể lưu trữ dữ liệu ngay cả khi không được kết nối với nguồn điện. Khả năng lưu trữ dữ liệu khi tắt nguồn khiến NAND trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các thiết bị bên trong, bên ngoài và thiết bị lưu động. Ổ USB, ổ SSD và thẻ SD đều sử dụng công nghệ flash, cung cấp bộ nhớ cho các thiết bị như điện thoại di động hoặc máy ảnh kỹ thuật số.

Có một số loại NAND trên thị trường. Nói một cách đơn giản nhất, sự khác biệt giữa các loại này chính là số lượng bit có thể được lưu trữ trên mỗi ô. Các bit đại diện cho một điện tích chỉ có thể có một trong hai giá trị, 0 hoặc 1, bật hoặc tắt.

Sự khác biệt chính giữa các loại NAND là chi phí, công suất và độ bền. Độ bền được xác định bằng số lượng Chu kỳ Ghi - Xóa (P/E) mà một ô flash có thể trải qua trước khi bắt đầu bị hỏng. Chu kỳ P/E là quá trình xóa và ghi vào một ô. Công nghệ NAND có thể duy trì càng nhiều chu kỳ P/E thì chứng tỏ thiết bị càng có độ bền cao.

Các loại lưu trữ flash NAND phổ biến là SLC, MLC, TLC và 3D NAND. Bài viết này thảo luận về các đặc điểm khác nhau của từng loại NAND.

đồ họa thông tin thể hiện sự khác biệt chính giữa các loại NAND khác nhau

NAND SLC

Ưu điểm: Độ bền cao nhất – Nhược điểm: Giá đắt và dung lượng thấp

NAND ô đơn cấp (SLC) chỉ lưu trữ 1 bit thông tin trên mỗi ô. Ô chỉ lưu trữ dạng 0 hoặc 1, do đó, có thể ghi và truy xuất dữ liệu nhanh hơn. SLC mang lại hiệu năng tốt nhất và độ bền cao nhất với 100.000 Chu kỳ ghi xoá. Do đó, loại này có tuổi thọ cao hơn các loại NAND khác. Tuy nhiên, mật độ dữ liệu thấp khiến SLC trở thành loại NAND đắt đỏ nhất và do đó không được sử dụng phổ biến trong phân khúc sản phẩm tiêu dùng. Loại này thường được sử dụng cho máy chủ và các ứng dụng công nghiệp khác đòi hỏi tốc độ và độ bền cao.

NAND MLC

Ưu điểm: Giá rẻ hơn SLC – Nhược điểm: Chậm hơn và không bền bằng SLC

NAND ô đa cấp (MLC) lưu trữ nhiều bit trên mỗi ô, tuy nhiên, thuật ngữ MLC thường tương đương với 2 bit trên mỗi ô. MLC có mật độ dữ liệu cao hơn SLC và do đó có thể được sản xuất với dung lượng lớn hơn. MLC là sự kết hợp tuyệt vời giữa giá cả, hiệu suất và độ bền. Tuy nhiên, MLC nhạy cảm hơn với các lỗi dữ liệu và có 10.000 Chu kỳ ghi xoá. Do đó, loại này có độ bền thấp hơn so với SLC. MLC thường được sử dụng trong phân khúc sản phẩm tiêu dùng không quá coi trọng yếu tố độ bền.

NAND TLC

Ưu điểm: Giá rẻ nhất và có dung lượng cao – Nhược điểm: Độ bền thấp

NAND ô tam cấp (TLC) lưu trữ 3 bit trên mỗi ô. Việc bổ sung số lượng bit trên mỗi ô giúp giảm chi phí và tăng dung lượng. Tuy nhiên, điều này gây tác động tiêu cực tới hiệu năng và độ bền nên chỉ có 3.000 chu kỳ ghi xoá. Nhiều sản phẩm tiêu dùng sẽ sử dụng TLC vì đây là lựa chọn có giá rẻ nhất.

NAND 3D

Trong mười năm trở lại đây, NAND 3D là một trong những cải tiến lớn nhất trên thị trường flash. Các nhà sản xuất Flash đã phát triển NAND 3D để khắc phục các vấn đề mà họ gặp phải khi thu nhỏ NAND 2D để đạt được mật độ cao hơn và chi phí thấp hơn. Trong NAND 2D, các ô lưu trữ dữ liệu được sắp xếp cạnh nhau theo chiều ngang. Điều này có nghĩa là lượng không gian để đặt các ô bị hạn chế và việc cố gắng thu nhỏ các ô sẽ làm giảm độ tin cậy của chúng.

Do đó, các nhà sản xuất NAND đã quyết định xếp chồng các ô theo một hướng khác, và NAND 3D đã ra đời với các ô được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc. Mật độ bộ nhớ cao hơn giúp nâng cao dung lượng lưu trữ mà không dẫn tới tăng giá quá nhiều. NAND 3D còn mang lại độ bền cao hơn và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn.

Nhìn chung, NAND là một công nghệ bộ nhớ cực kỳ quan trọng vì công nghệ này có thời gian xóa và ghi nhanh hơn với chi phí thấp hơn trên mỗi bit. Trước sự nở rộ của ngành game, công nghệ NAND có vẻ sẽ tiếp tục phát triển để hỗ trợ đáp ứng nhu cầu lưu trữ ngày càng cao của người tiêu dùng.

#KingstonIsWithYou