96層3D快閃記憶體

快閃記憶體如何保存資料?

目前市場上常見的快閃記憶體(NAND flash)技術,可達到一個記憶體儲存單元(cell)中存放1位元(bit)、2位元、或3位元的資料。它們分別被稱為單層式儲存(SLC),多層式儲存(MLC),以及三層式儲存(TLC)。三者之中,SLC記憶體有最佳的效能表現、最優異的耐久度與可靠度。然而,相較於MLC和TLC,SLC flash的製造成本和售價也最為高昂。

一般認為,SLC有最大的容錯率,這是因為相較於MLC儲存單元可存放2個位元的資料─00,01,10或是11,SLC的每個儲存單元僅用來存放1個位元─ 0 或是 1。當一個位元只分配給一個儲存單元時,裡面存放的資料當然就比較不易出錯。不過,魚與熊掌難兼得,要使用SLC NAND來存放與其他技術(如MLC)同等量的資料,就需要非常多的儲存單元,每位元/儲存單元(bit/cell)的高平均成本,造就了SLC在市場上令企業望而卻步的價格。

耐用度判定

快閃記憶體的壽命取於記憶體可執行的總寫入/抹除次數(P/E cycles),對於所有快閃記憶體裝置來說,這個數值都是有限的,因為隨著使用次數增加,記憶體的氧化層(oxide layers)會耗損,久而久之無法再保存正確數量的電荷,導致資料變得不可靠。平均而言,SLC通常可保證50,000到1,000,000次的寫入/抹除次數、MLC可達到3,000次、TLC則約達1,000次。*

NAND 類型 SLC MLC 3D TLC 96層 3D TLC
位元/儲存單元 1 2 3 3
效能 ★★★★ ★★ ★★
耐用度 (P/E cycles) 50K 3K 1K 3K
資料保存可靠度(Data retention) ★★★★ ★★ ★★
功耗 普通 普通
成本 $$$$ $$ $ $
特色 價高但使用壽命長、耐用度高 價格比SLC更親民,效能比MLC更優異 廣泛應用於固態硬碟與工業應用 一般用於消費性市場

*註:寫入抹除次數(P/E cycles)會根據flash的類別以及產品製程而有所差別。

從2D平面堆疊到3D堆疊

隨著製程演進,晶圓尺寸逐漸微細化,傳統2D平面堆疊的快閃記憶體也達到了密度上限。故而記憶體廠商開始將視線轉向3D立體堆疊,尋求突破瓶頸。堆疊密度增加亦會產生一些問題,如資料保存時間變短、硬碟可靠度和整體性能不如以往等。所幸,隨著科技發展,硬碟的管理技術也越來越先進,透過變更韌體寫法,奈米製程演進帶來的問題已可獲得解決,讓新世代快閃記憶體裝置能夠發揮其高容量、高性能的優勢,同時維持平易近人的價格。

舉例來說,創見最新推出的3D NAND固態硬碟,除了採用高品質快閃記憶體顆粒打造,更內建創見多項進階技術,提供卓越的性能及絕佳可靠度。SLC快取技術和RAID engine,不僅可提高隨機讀寫的效率,同時延長產品壽命;內建RAID engine資料保護機制,可全面保護資料、提升儲存可靠度;LDPC (Low Density Parity Check) ECC除錯機制可偵測並修正錯誤。這些功能讓記憶體效能更健全,滿足AIoT應用的需求。

走在前沿的96層3D NAND

創見近來導入業界最新3D NAND技術,可將每儲存單元3位元的3D快閃記憶體,垂直堆疊高達96層。此一密度突破相較於前一代64層堆疊而言,不僅大幅提升儲存效益,同時在耐用度方面也保持高水準。創見出廠產品皆經過耐用度測試,其採用96層3D快閃記憶體之固態硬碟與記憶卡鈞可達到3K次抹寫的耐用度,與MLC同級。

兼顧成本效益與可靠性

運用3D堆疊快閃記憶體的產品,除了具備高成本效益,同時性能與可靠度俱佳。創見的96層3D NAND產品兼顧高速傳輸、高耐用、高穩定度特性,讓SSD發揮不亞於平面堆疊MLC的數據保存能力,同時又避免了後者高成本的缺點。這些固態硬碟結合高抹寫次數、優異性能和耐用度,十分適合工業和企業級應用。

您已經同意cookies的設置,但可以隨時撤回您的同意。若您想進一步了解本網站所使用的cookies,請參閱Cookies聲明修改設定

您已經拒絕cookies的設置,但可以隨時再表示同意。若您想進一步了解本網站所使用的cookies,請參閱Cookies聲明修改設定