NAND Flash SLC、MLC技術解析

許多人對Flash Memory的SLC和MLC區分不清。就拿目前熱銷的MP3隨身聽來説，是買SLC還是MLC Flash Memory Chip的呢？在這裏先告訴大家，如果你對容量要求不高，但是對機器質量、數據的安全性、機器壽命等方面要求較高，那麽SLC Flash Memory Chip的首選。但是大容量的SLC晶片成本要比MLC晶片高很多，所以目前2G以上的大容量，低價格的MP3多是採用MLC晶片。大容量、低價格的MLC晶片自然是受大家的青睞，但是其固有的缺點，也不得不讓我們考慮一番。

什麽是SLC？
SLC英文全稱(Single Level Cell——SLC)即單層式儲存 。主要由三星(samsung)、海力士(Hynix)、美光(Micron)、東芝(toshiba)等使用。

SLC技術特點是在浮置閘極與源極之中的氧化薄膜更薄，在寫入數據時通過對浮置閘極的電荷加電壓，然後透過源極，即可將所儲存的電荷消除，通過這様的方式，便可儲存1個信息單元，這種技術能提供快速的程序編程與讀取，不過此技術受限于Silicon efficiency的問題，必須要由較先進的流程强化技術(Process enhancements)，才能向上提升SLC制程技術。

什麽是MLC？
MLC英文全稱（Multi Level Cell——MLC)即多層式儲存。主要由東芝、Renesas、三星使用。
英特爾（Intel）在1997年9月最先開發成功MLC，其作用是將兩個單位的信息存入一個Floating Gate（Flash Memory存儲單元中存放電荷的部分），然後利用不同電位（Level）的電荷，通過内存儲存的電壓控制精准讀寫。MLC通過使用大量的電壓等級，每一個單元儲存兩位數據，數據密度比較大。SLC架構是0和1兩個值，而MLC架構可以一次儲存4個以上的值，因此，MLC架構可以有比較好的儲存密度。

SLC比較MLC的優勢：
目前市場主要以SLC和MLC儲存為主，我們多了解下SLC和MLC儲存。SLC架構是0和1兩個值，而MLC架構可以一次儲存4個以上的值，因此MLC架構的儲存密度較高，並且可以利用老舊的生産程備來提高産品的容量，無須額外投資生産設備，擁有成本與良率的優勢。
與SLC相比較，MLC生産成本較低，容量大。如果經過改進，MLC的讀寫性能應該還可以進一步提升。

SLC比較MLC的缺點：
MLC架構有許多缺點，首先是使用夀命較短，SLC架構可以存取10萬次，而MLC架構只能承受约1萬次的存取。
其次就是存取速度慢，在目前技術條件下，MLC晶片理論速度只能達到2MB左右。SLC架構比MLC架構要快速三倍以上。
再者，MLC能耗比SLC高，在相同使用條件下比SLC要多15%左右的電流消耗。
雖然與SLC相比，MLC缺點很多，但在單顆晶片容量方面，目前MLC還是占了絶對的優勢。由于MLC架構和成本都具有絶對優勢，能滿足未來2GB、4GB、8GB甚至更大容量的市場需求。　

SLC與MLC的識別：
一、看傳輸速度
比如有兩款採用Rockchip晶片的産品，測試時寫入速度有2、3倍優勢的應該是SLC，而速度上稍慢的則是MLC。即使同様採用了USB2.0高速接口的MP3，也不能改變MLC寫入慢的缺點。
二、看FLASH型號
一般來説，以K9G或K9L為開頭型號的三星Flash Memory則是MLC，以HYUU或HYUV為開頭型號的現代Flash Memory應是MLC。具體晶片編號以三星和現代為例：三星MLC晶片編號為：K9G****** K9L*****。現代MLC晶片編號為：HYUU**** HYUV***

簡單總結：
如果説MLC是一種新興的Flash Memory技術，那麽它的“新”就表現在：成本低！
雖然MLC的各項指標都落後於SLC Flash Memory。但是MLC在架構上取勝SLC，MLC肯定是今後的發展方向，而對于MLC傳輸速度和讀寫次數的問題已經有了相當多的解决方法，例如採用三星主控晶片，wear leveling技術，4bit ECC校驗技術，都可以在採用MLC晶片的時候同様獲得很好的使用效果，其性能和使用SLC晶片的没有什麽差別，而會節省相當多的成本.

項目	Samsung（SLC）	Toshiba（MLC）
使用壽命	存取壽命長	可存取1萬次
寫入速度	9MB/s 以上	1.5MB/s 以上
工作電壓	3.3V/1.8V	3.3V
封裝技術	可配合其他技術 設計一體成型	塑膠組裝

資料來源：
http://aax1985.spaces.eepw.com.cn/articles/article/item/24831
http://blog.yam.com/registry/article/15636037
http://av.beareyes.com.cn/2/lib/200702/07/20070207400.htm
http://210.71.214.3/UserFiles/File/940913-indus.pdf