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QLC闪存颗粒的存储原理和规格

2017/7/25    来源:铭瑄科技    作者:佚名      
关键字:QLC  NAND闪存  
目前东芝宣称,他们的QLC闪存拥有多达1000次左右的擦写次数,这比之前预估的150次要高出许多。
    目前东芝宣称,他们的QLC闪存拥有多达1000次左右的擦写次数,这比之前预估的150次要高出许多。这得益于东芝的QSBC纠错技术,据说比目前的LDPC要更加先进,但是究竟如何,就要拭目以待了。说起QLC,可能更多人知道的是它的三个“哥哥”:SLC、MLC和TLC,那么它们的名字是怎样来的?为什么会出现四种形态?下面我来给大家一一解答~~~
 
    NAND FLASH是一种非易失性存储器,也就是说,掉电了,数据也不会丢失。NAND FLASH基本存储单元是一种类NMOS的双层浮空栅(Floating Gate) MOS管组成,如下图所示:
 
    QLC寿命曝光!NAND闪存的存储原理和规格
 
    在源极(Source)和漏极(Drain)之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动栅(Floating Gate)。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。它的上面是在源极和漏极之间控制传导电流的选择/控制栅(Control Gate)。里面的电子不会因为掉电而消失,所以NAND FLASH是非易失存储器。
 
    写操作是在控制极加正电压,使电子通过绝缘层进入浮栅极。擦除操作正好相反,是在衬底加正电压,把电子从浮栅极中吸出来。如下图所示:
 

QLC寿命曝光!NAND闪存的存储原理和规格

 
    一个存储单元存储1bit数据的NAND FLASH,我们叫它为SLC (Single Level Cell),2bit为MLC (Multiple Level Cell) ,3bit为TLC (Triple Level Cell)。
 
    对SLC来说,一个存储单元存储两种状态,浮栅极里面的电子多于某个参考值的时候,我们把它采样为0,否则,就判别为1。
 
QLC寿命曝光!NAND闪存的存储原理和规格    
 
    对MLC来说,一个存储单元存储四个状态,一个存储单元可以存储2bit的数据。通俗来说就是把浮栅极里面的电子个数进行一个划分,比如低于10个电子,判别为0;11-20个电子,判别为1;21-30,判别为2;多于30个电子,判别为3。
 
QLC寿命曝光!NAND闪存的存储原理和规格
 
    依次类推TLC,它的一个存储单元有8个状态,可以存储3bit的数据,它在MLC的基础上对浮栅极里面的电子数又进一步进行了划分。
 
QLC寿命曝光!NAND闪存的存储原理和规格
 
    前段时间宣布量产的QLC,一个存储单元有16个状态,可以存储4bit的数据。因此,同样面积的一个存储单元,SLC、MLC、TLC和QLC,依次可以存储1,2,3,4bit的数据,所以在同样面积的DIE上,NAND FLASH容量依次变大。
 
    但同时,一个存储单元电子划分的越多,那么在写入的时候,控制进入浮栅极的电子的个数就要越精细,所以写入操作耗费的时间也就随之增长;同样的,读取操作的时候,需要尝试用不同的参考电压去读取,一定程度上加长读取时间。
 
    因此,如何在享用更高存储密度的同时,最大程度减少对性能和寿命的影响,这时候就很考验主控厂商对于纠错技术的研究和应用了。不止于快,更胜于稳!欢迎大家保持关注铭瑄科技头条号,我们将持续为您提供优质资讯。
 
责任编辑:李欢
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