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最近一次更新 April 15, 2024

文章预计阅读时间

什么是NAND单元级别?

解释 SSD 如何使用 NAND 单元以及这些影响可能是什么

总结

NAND 是大多数 SSD 中的存储介质,将数据存储在单元中。每个单元格都包含一个表示数据的电荷。我们将把一个电池与一个电池联系起来,因为每个电池层都被解释了。

SLC公司

SLC是指单层单元,是NAND单元的基本用途。它是最快和最昂贵的(每 GB 美元)。

  • SLC 可以为每个单元存储一位数据:
    • 0 或 1
  • 这需要两个状态来测量:
    • 一个状态可以为空。
    • 另一个状态不为空。
  • 给电池充电(或写入电池)很容易。
    • 任何大于空值的内容都会将位从 1 更改为 0。
  • 检查电荷(或读取电池)也很容易,只需检查一次:
    • 检查单元格是否为空,
    • 如果为 true,则 bit 为 1
    • 如果为 false。bit 为 0

MLC公司

MLC 的意思是多级单元,名称不好。它比 SLC “成本更低”,因为增加的位使存储量翻了一番,而 NAND 没有变化。
实际成本在于性能,因为需要额外的精度和检查。性能低于 SLC。

  • MLC 每个单元可以存储 2 位数据:
    • 00, 01,
    • 10, 11
  • MLC 需要四个州进行测量:
    • 空+ 三种充电状态。
  • 读写比 SLC 更复杂:
    • 充电(写入)必须精确充电,否则会保存错误的位序列。
    • 检查(读取)将需要多次尝试。

TLC 代表 三层单元。TLC 的成本低于 MLC,因为添加的位使每个单元的存储空间增加 33%。
由于更高的精度和检查,成本再次体现在性能上。

  • TLC 每个单元可以存储三个位:
    • 000, 001, 010, 011,
    • 100, 101, 110, 111
  • TCL需要八个状态来衡量:
    • 空 + 七种充电状态。
  • 电荷状态更小,更紧密。
  • 读写比MLC更难:
    • 写作需要更高的准确性。
    • 读取需要更多的检查才能获得正确的范围(数据)。

(看到趋势了吗?

QLC公司

QLC 代表 四层单元。QLC 的成本低于 TLC,因为添加的位为每个单元提供了 25% 的存储空间。
由于更高的精度和检查,成本甚至更高。

  • QLC 每个单元可以存储四个位:
    • 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111
    • 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111
  • QCL 要求 16 个州进行测量:
    • 空 + 15 个充电状态。
  • 国家和它们之间的空间进一步缩小。
    • 阅读和写作比 TLC 更难。
    • 更高的写入精度,更多的读取检查。

PLC系列

PLC 代表 Penta Level Cell。PLC 的成本低于 QLC,因为每个单元多增加了 20% 的存储空间。
由于更高的精度和检查,成本甚至更高。
它已被证明是可能的,但没有产品使用它(在撰写本文时)。

  • PLC 每个单元可以存储 5 位:
    • 00000, 00001, 00010, 00011, 00100, 00101, 00110, 00111, 01000, 01001, 01010, 01011, 01100, 01101, 01110, 01111
    • 10000, 10001, 10010, 10011, 10100, 10101, 10110, 10111, 11000, 11001, 11010, 11011, 11100, 11101, 11110, 11111
  • QCL 要求 16 个州进行测量:
    • 空 + 三十一个充电状态。
    • 状态和它们之间的空间缩小得如此之多,以至于我们的图像无法显示每个状态下的位序列。
  • QLC 的阅读和写作变得更加困难。
    • 最高的写入精度和读取检查精度。

结论

优点

  • 随着比特的增加,每个单元的容量会增加,同时保持NAND的成本不变。
    • 公司使用相同数量的物理 NAND,但您可以获得更高的容量。
  • 级别越多,每 GB 价格越低。

缺点

  • 性能和耐久性随着钻头的增加而降低。
    • SSD 设计和固件用于恢复性能损失。
  • 如果您正在寻找性能,最好是每个单元的位数更少。
    • 如果您正在寻找最低的成本,则每个单元的更高位数是最好的。

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