廉价的TLC闪存:请别小看了我
从去年年底开始,关于TLC闪存将被用于SSD的话题就不止一次被提到。最初OCZ宣称他们将使用INDILINX nDurance技术来提高SSD的纠错能力以使得采用TLC成为可能。文章开始我们已经提到,三星作为第一个吃螃蟹的厂商,必将引来不少争论。
TLC特点:廉价大容量、高延迟低寿命
TLC即Triple-cell-per-bit,由于采用三层存储单元,因此可以以较低的成本实现更大的容量。就目前最常提到的其他两种闪存,SLC只有两个电平状态,MLC则为4个,而TLC则多达8个,同容量下TLC的Die的尺寸比MLC小33%,因此价格也便宜了33%。当然良品率等因素也会对价格产生影响。
由于TLC拥有多达8个电压状态,因此在电位控制上更加复杂,特别是写入速度会大受影响,延迟增加。
为什么TLC的寿命很短?
随着半导体工艺的不断演进,晶体管栅极外的硅氧化层也会越来越薄,导致对电子的“把持”能力越来越差,而每一次编程都会造成硅氧化层的损耗,电子会越发容易溢出,并导致电压异常。
本身TLC就需要标记如此多的电压状态,些许的电压变化就会导致错误发生,数据无法正确读出,难以控制,相比之下SLC只有两个电压状态,容错性也更加强劲。所以这就是为什么TLC寿命更短的原因了。
目前MLC闪存的P/E次数多在3K左右,从一些资料来看,840所采用的三星21纳米Toggle 2.0 TLC闪存的耐久度应该在1000 P/E左右。遗憾的是三星并未公布840固态硬盘的关于耐久度的准确数字,只是表示在很多采用MLC的竞品当中也“很有竞争力”。
补救措施都有哪些?
三星敢于表示他们的TLC“很有竞争力”也是有原因的。首先更强的ECC纠错能力就可以极大地弥补TLC寿命的短板。我们在评测采用东芝19纳米MLC闪存的浦科特M5P固态硬盘时提到,当主控固件的ECC能力在24bit/1KB的时候,闪存耐久度为1000 P/E;而当ECC能力达到40bit/1KB时候,则为3000 P/E。
通过微调读取电压来适应电压的变化
除了ECC以外还有通过微调读取电压的方法来适应因为晶体管氧化层的磨损而导致的电压变化的问题,即DSP(数字信号处理)。浦科特在M5P当中也采用了类似的技术,据悉可以大幅度提高闪存的实际耐久度。遗憾的是三星也没有公布这部分的资料,840系列的新特性“更先进的信号处理算法”或许与此有关。
网友评论