robot DIY en miniatura que sostiene una placa de dispositivo flash USB y una tarjeta de memoria SD

Diferencias entre SLC, MLC, TLC y 3D NAND en dispositivos flash USB, SSDs y tarjetas de memoria

may. 2021

¿Qué es NAND?

NAND es una memoria flash no volátil que puede almacenar datos incluso cuando no está conectada a una fuente de alimentación. La capacidad de retener datos cuando se apaga la alimentación hace que NAND sea una excelente opción para dispositivos internos, externos y portátiles. Los dispositivos USB, SSD y tarjetas SD utilizan tecnología flash, lo que proporciona memoria para dispositivos como su teléfono móvil o cámara digital.

Hay varios tipos de NAND en el mercado. En términos más simples, lo que separa a cada tipo es la cantidad de bits que se pueden almacenar por celda. Los bits representan una carga eléctrica que solo puede contener uno de dos valores, 0 o 1, encendido/apagado.

Las diferencias clave entre los tipos de NAND son el costo, la capacidad y la resistencia. La resistencia está determinada por el número de ciclos de borrado de programa (P/E) que puede sufrir una celda de flash antes de que comience a desgastarse. Un ciclo P/E es el proceso de borrar y escribir una celda y cuantos más ciclos P/E pueda mantener la tecnología NAND, mejor será la resistencia del dispositivo.

Los tipos comunes de almacenamiento flash NAND son SLC, MLC, TLC y 3D NAND. Este artículo analiza las diferentes características de cada tipo de NAND.

una infografía que muestra las diferencias clave entre los diferentes tipos de NAND

NAND SLC

A favor: La resistencia más alta - En contra: Costosa y bajas capacidades

La NAND de celda de un solo nivel (SLC) almacena solo 1 bit de información por celda. La celda almacena un 0 o un 1 y, como resultado, los datos se pueden escribir y recuperar más rápido. SLC proporciona el mejor rendimiento y la mayor resistencia con 100.000 ciclos de P/E, por lo que durará más que los otros tipos de NAND. Sin embargo, su baja densidad de datos hace que la SLC sea el tipo de NAND más cara y, por lo tanto, no se usa comúnmente en productos de consumo. Por lo general, se usa para servidores y otras aplicaciones industriales que requieren velocidad y resistencia.

NAND MLC

A favor: Más barata que la SLC - En contra: Más lenta y con menor resistencia que la SLC

La NAND de celda multinivel (MLC) almacena varios bits por celda, aunque el término MLC normalmente equivale a 2 bits por celda. La MLC tiene una densidad de datos más alta que SLC, por lo que se puede producir en mayores capacidades. La MLC tiene una buena combinación de precio, rendimiento y resistencia. Sin embargo, la MLC es más sensible a los errores de datos con 10,000 ciclos P/E y por lo tanto, tiene una menor resistencia en comparación con la SLC. La MLC se encuentra generalmente en productos de consumo donde la resistencia es menos importante.

NAND TLC

A favor: Más baratas y con mayores capacidades - En contra: Baja resistencia

La NAND de celda de triple nivel (TLC) almacena 3 bits por celda. Agregar más bits por celda, reduce el costo y aumenta la capacidad. Sin embargo, esto tiene efectos negativos en el rendimiento y la resistencia, con solo 3.000 ciclos de P/E. Muchos productos de consumo utilizarán la TLC al ser la opción más barata.

NAND 3D

En los últimos diez años, 3D NAND ha sido una de las mayores innovaciones en el mercado flash. Los fabricantes de flash desarrollaron la 3D NAND para corregir los problemas que enfrentaban con la reducción de la 2D NAND para lograr densidades más altas a un costo menor. En la 2D NAND, las celdas que almacenan los datos se colocan horizontalmente, una al lado de la otra. Esto significa que la cantidad de espacio en el que se pueden colocar las celdas es limitada y tratar de hacer que las celdas sean más pequeñas reduce su confiabilidad.

Por lo tanto, los fabricantes de NAND decidieron apilar las celdas en una dimensión diferente, lo que les llevó a la 3D NAND donde las celdas se apilan verticalmente. La mayor densidad de memoria permite mayores capacidades de almacenamiento sin el enorme aumento de precio. La 3D NAND también proporciona una mejor resistencia y un menor consumo de energía.

En general, NAND es una tecnología de memoria extremadamente importante, ya que proporciona tiempos de escritura y borrado rápidos a un menor costo por bit. Con el crecimiento de la industria del juego, la tecnología NAND busca desarrollarse aún más y así ayudar a satisfacer las crecientes necesidades de almacenamiento de los consumidores.

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