NAND Flash SLC, MLC, TLC, QLC എന്നിവയുടെ വിവിധ ഗ്രേഡുകൾ SSD ചിപ്പുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം മനസ്സിലാക്കുക

NAND ഫ്ലാഷിന്റെ മുഴുവൻ പേര് ഫ്ലാഷ് മെമ്മറി എന്നാണ്, ഇത് അസ്ഥിരമല്ലാത്ത മെമ്മറി ഉപകരണത്തിന്റേതാണ് (നോൺ-അസ്ഥിരമായ മെമ്മറി ഉപകരണം).ഇത് ഒരു ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ രൂപകൽപ്പനയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ചാർജുകൾ ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റിലൂടെ ലാച്ച് ചെയ്യുന്നു.ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റ് വൈദ്യുതപരമായി ഒറ്റപ്പെട്ടതിനാൽ, വോൾട്ടേജ് നീക്കം ചെയ്തതിനു ശേഷവും ഗേറ്റിൽ എത്തുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾ കുടുങ്ങുന്നു.ഫ്ലാഷ് നോൺ-വോളറ്റിലിറ്റിയുടെ യുക്തി ഇതാണ്.അത്തരം ഉപകരണങ്ങളിൽ ഡാറ്റ സംഭരിക്കപ്പെടുന്നു, വൈദ്യുതി ഓഫാക്കിയാലും നഷ്ടപ്പെടില്ല.
വ്യത്യസ്‌ത നാനോ ടെക്‌നോളജി അനുസരിച്ച്, NAND Flash SLC-യിൽ നിന്ന് MLC-യിലേക്കും തുടർന്ന് TLC-യിലേക്കും പരിവർത്തനം അനുഭവിക്കുകയും QLC-യിലേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു.NAND ഫ്ലാഷ് eMMC/eMCP, U ഡിസ്ക്, SSD, ഓട്ടോമൊബൈൽ, ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്സ്, മറ്റ് ഫീൽഡുകൾ എന്നിവയിൽ അതിന്റെ വലിയ ശേഷിയും വേഗത്തിലുള്ള എഴുത്ത് വേഗതയും കാരണം വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

SLC (ഇംഗ്ലീഷ് പൂർണ്ണനാമം (സിംഗിൾ-ലെവൽ സെൽ - SLC) ഒരു ഒറ്റ-നില സംഭരണമാണ്
ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റിനും ഉറവിടത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഓക്സൈഡ് ഫിലിം കനം കുറഞ്ഞതാണ് എസ്എൽസി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സവിശേഷത.ഡാറ്റ എഴുതുമ്പോൾ, ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റിന്റെ ചാർജിൽ ഒരു വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിച്ച് ഉറവിടത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നതിലൂടെ സംഭരിച്ച ചാർജ് ഇല്ലാതാക്കാം., അതായത്, 0, 1 എന്നീ രണ്ട് വോൾട്ടേജ് മാറ്റങ്ങൾക്ക് മാത്രമേ 1 ഇൻഫർമേഷൻ യൂണിറ്റ് സംഭരിക്കാൻ കഴിയൂ, അതായത് 1 ബിറ്റ്/സെൽ, ഇത് വേഗത്തിലുള്ള വേഗത, ദീർഘായുസ്സ്, ശക്തമായ പ്രകടനം എന്നിവയാണ്.കപ്പാസിറ്റി കുറവും ചെലവ് കൂടുതലുമാണ് എന്നതാണ് പോരായ്മ.

MLC (ഇംഗ്ലീഷ് മുഴുവൻ പേര് മൾട്ടി ലെവൽ സെൽ - MLC) ഒരു മൾട്ടി-ലെയർ സ്റ്റോറേജ് ആണ്
1997 സെപ്റ്റംബറിൽ ഇന്റൽ (ഇന്റൽ) ആദ്യമായി MLC വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റിൽ (ഫ്ലാഷ് മെമ്മറി സെല്ലിൽ ചാർജ് സൂക്ഷിക്കുന്ന ഭാഗം) രണ്ട് യൂണിറ്റ് വിവരങ്ങൾ സംഭരിക്കുക, തുടർന്ന് വ്യത്യസ്ത പൊട്ടൻഷ്യലുകളുടെ ചാർജ് (ലെവൽ) ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനം. ), മെമ്മറിയിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രണത്തിലൂടെ കൃത്യമായ വായനയും എഴുത്തും.
അതായത്, 2ബിറ്റ്/സെൽ, ഓരോ സെൽ യൂണിറ്റും 2ബിറ്റ് വിവരങ്ങൾ സംഭരിക്കുന്നു, കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്, 00, 01, 10, 11 എന്നിങ്ങനെ നാല് മാറ്റങ്ങളുണ്ട്, വേഗത സാധാരണയായി ശരാശരിയാണ്, ആയുസ്സ് ശരാശരിയാണ്, വില ശരാശരിയാണ്, ഏകദേശം 3000—10000 തവണ ജീവിതം മായ്‌ക്കുന്നതിനും എഴുതുന്നതിനും. MLC പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഒരു വലിയ വോൾട്ടേജ് ഗ്രേഡ് ഉപയോഗിച്ചാണ്, ഓരോ സെല്ലും രണ്ട് ബിറ്റ് ഡാറ്റ സംഭരിക്കുന്നു, ഡാറ്റ സാന്ദ്രത താരതമ്യേന വലുതാണ്, കൂടാതെ ഒരു സമയം 4-ൽ കൂടുതൽ മൂല്യങ്ങൾ സംഭരിക്കാനും കഴിയും.അതിനാൽ, MLC ആർക്കിടെക്ചറിന് മികച്ച സംഭരണ ​​സാന്ദ്രത ഉണ്ടായിരിക്കും.

TLC (ഇംഗ്ലീഷ് പൂർണ്ണനാമം ട്രൈനറി-ലെവൽ സെൽ) ഒരു ത്രിതല സംഭരണിയാണ്
TLC ഓരോ സെല്ലിനും 3ബിറ്റ് ആണ്.ഓരോ സെൽ യൂണിറ്റും 3ബിറ്റ് വിവരങ്ങൾ സംഭരിക്കുന്നു, അത് MLC-യേക്കാൾ 1/2 കൂടുതൽ ഡാറ്റ സംഭരിക്കാൻ കഴിയും.000 മുതൽ 001 വരെയുള്ള 8 തരം വോൾട്ടേജ് മാറ്റങ്ങളുണ്ട്, അതായത് 3ബിറ്റ്/സെൽ.8LC എന്ന പേരിൽ ഫ്ലാഷ് നിർമ്മാതാക്കളുമുണ്ട്.ആവശ്യമായ ആക്സസ് സമയം ദൈർഘ്യമേറിയതാണ്, അതിനാൽ ട്രാൻസ്ഫർ വേഗത കുറവാണ്.
TLC യുടെ പ്രയോജനം വില കുറഞ്ഞതാണ്, ഒരു മെഗാബൈറ്റിന് ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് ഏറ്റവും കുറവാണ്, വില കുറവാണ്, എന്നാൽ ആയുസ്സ് ചെറുതാണ്, ഏകദേശം 1000-3000 ജീവിതം മായ്ച്ചുകളയുകയും വീണ്ടും എഴുതുകയും ചെയ്യുന്നു, എന്നാൽ കനത്ത പരീക്ഷിച്ച TLC കണികകൾ SSD-ക്ക് കഴിയും 5 വർഷത്തിലേറെയായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ക്യുഎൽസി (ഇംഗ്ലീഷ് പൂർണ്ണനാമം ക്വാഡ്രപ്പിൾ-ലെവൽ സെൽ) നാല്-ലെയർ സ്റ്റോറേജ് യൂണിറ്റ്
ക്യുഎൽസിയെ 4ബിറ്റ് എംഎൽസി എന്നും വിളിക്കാം, നാല്-ലെയർ സ്റ്റോറേജ് യൂണിറ്റ്, അതായത് 4ബിറ്റ്സ്/സെൽ.വോൾട്ടേജിൽ 16 മാറ്റങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ ശേഷി 33% വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതായത്, ടിഎൽസിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ എഴുത്ത് പ്രകടനവും മായ്ക്കുന്ന ജീവിതവും കൂടുതൽ കുറയും.നിർദ്ദിഷ്ട പ്രകടന പരിശോധനയിൽ, മഗ്നീഷ്യം പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി.വായനാ വേഗതയുടെ കാര്യത്തിൽ, രണ്ട് SATA ഇന്റർഫേസുകൾക്കും 540MB/S വരെ എത്താൻ കഴിയും.ക്യുഎൽസി റൈറ്റ് സ്പീഡിൽ മോശമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കാരണം അതിന്റെ പി/ഇ പ്രോഗ്രാമിംഗ് സമയം എംഎൽസി, ടിഎൽസി എന്നിവയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, വേഗത കുറവാണ്, തുടർച്ചയായ റൈറ്റ് വേഗത 520MB/s മുതൽ 360MB/s വരെയാണ്, ക്രമരഹിതമായ പ്രകടനം 9500 IOPS ൽ നിന്ന് 5000 ആയി കുറഞ്ഞു. IOPS, ഏതാണ്ട് പകുതിയോളം നഷ്ടം.

PS: ഓരോ സെൽ യൂണിറ്റിലും കൂടുതൽ ഡാറ്റ സംഭരിച്ചാൽ, യൂണിറ്റ് ഏരിയയിലെ ഉയർന്ന ശേഷി, എന്നാൽ അതേ സമയം, ഇത് വ്യത്യസ്ത വോൾട്ടേജ് അവസ്ഥകളിൽ വർദ്ധനവിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് നിയന്ത്രിക്കാൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, അതിനാൽ NAND ഫ്ലാഷ് ചിപ്പിന്റെ സ്ഥിരത വഷളാകുന്നു, സേവന ജീവിതം ചെറുതായിത്തീരുന്നു, ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്.

(NAND ഫ്ലാഷ് ജീവിതം വായിക്കുകയും എഴുതുകയും ചെയ്യുന്നത് റഫറൻസിനായി മാത്രം)
നാല് തരം NAND ഫ്ലാഷ് മെമ്മറിയുടെ പ്രകടനം വ്യത്യസ്തമാണെന്ന് കാണാൻ പ്രയാസമില്ല.SLC-യുടെ യൂണിറ്റ് കപ്പാസിറ്റിക്ക് ചിലവ് മറ്റ് തരത്തിലുള്ള NAND ഫ്ലാഷ് മെമ്മറി കണികകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, എന്നാൽ അതിന്റെ ഡാറ്റ നിലനിർത്തൽ സമയം കൂടുതലാണ്, വായന വേഗതയും കൂടുതലാണ്;ക്യുഎൽസിക്ക് വലിയ ശേഷിയും കുറഞ്ഞ ചിലവുമുണ്ട്, എന്നാൽ കുറഞ്ഞ വിശ്വാസ്യതയും ദീർഘായുസ്സും കാരണം കുറവുകളും മറ്റ് പോരായ്മകളും ഇനിയും വികസിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ്, വായന, എഴുത്ത് വേഗത, സേവന ജീവിതം എന്നിവയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, നാല് വിഭാഗങ്ങളുടെ റാങ്കിംഗ് ഇതാണ്:
SLC>MLC>TLC>QLC;
MLC, TLC എന്നിവയാണ് നിലവിലെ മുഖ്യധാരാ പരിഹാരങ്ങൾ.ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള എഴുത്ത്, കുറഞ്ഞ പിശക് നിരക്ക്, ദീർഘായുസ്സ് എന്നിവയുള്ള സൈനിക, എന്റർപ്രൈസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളെയാണ് SLC പ്രധാനമായും ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.എം‌എൽ‌സി പ്രധാനമായും ലക്ഷ്യമിടുന്നത് ഉപഭോക്തൃ-ഗ്രേഡ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളെയാണ്, അതിന്റെ കപ്പാസിറ്റി എസ്‌എൽ‌സിയെക്കാൾ 2 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്, കുറഞ്ഞ ചിലവ്, യുഎസ്ബി ഫ്ലാഷ് ഡ്രൈവുകൾക്കും മൊബൈൽ ഫോണുകൾക്കും ഡിജിറ്റൽ ക്യാമറകൾക്കും മറ്റ് മെമ്മറി കാർഡുകൾക്കും അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ ഇന്ന് ഉപഭോക്തൃ ഗ്രേഡ് എസ്എസ്‌ഡിയിലും ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു .

NAND ഫ്ലാഷ് മെമ്മറിയെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: വ്യത്യസ്ത സ്പേഷ്യൽ ഘടനകൾ അനുസരിച്ച് 2D ഘടനയും 3D ഘടനയും.ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ പ്രധാനമായും 2D ഫ്ലാഷിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, 3D ഫ്ലാഷിൽ പ്രധാനമായും CT ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഗേറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഒരു അർദ്ധചാലകമാണ്, CT ഒരു ഇൻസുലേറ്ററാണ്, രണ്ടും സ്വഭാവത്തിലും തത്വത്തിലും വ്യത്യസ്തമാണ്.വ്യത്യാസം ഇതാണ്:

2D ഘടന NAND ഫ്ലാഷ്
മെമ്മറി സെല്ലുകളുടെ 2D ഘടന ചിപ്പിന്റെ XY പ്ലെയിനിൽ മാത്രമേ ക്രമീകരിച്ചിട്ടുള്ളൂ, അതിനാൽ 2D ഫ്ലാഷ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് അതേ വേഫറിൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത കൈവരിക്കാനുള്ള ഒരേയൊരു മാർഗ്ഗം പ്രോസസ് നോഡ് ചുരുക്കുക എന്നതാണ്.
ചെറിയ നോഡുകൾക്ക് NAND ഫ്ലാഷിലെ പിശകുകൾ കൂടുതലാണ് എന്നതാണ് ദോഷം;കൂടാതെ, ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ പ്രോസസ് നോഡിന് ഒരു പരിധിയുണ്ട്, സംഭരണ ​​സാന്ദ്രത ഉയർന്നതല്ല.

3D ഘടന NAND ഫ്ലാഷ്
സംഭരണ ​​സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, നിർമ്മാതാക്കൾ 3D NAND അല്ലെങ്കിൽ V-NAND (ലംബമായ NAND) സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഇത് Z-പ്ലെയ്നിലെ മെമ്മറി സെല്ലുകളെ ഒരേ വേഫറിൽ അടുക്കിവയ്ക്കുന്നു.

3D NAND ഫ്ലാഷിൽ, മെമ്മറി സെല്ലുകൾ 2D NAND-ൽ തിരശ്ചീന സ്ട്രിംഗുകളേക്കാൾ ലംബമായ സ്ട്രിംഗുകളായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഈ രീതിയിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത് ഒരേ ചിപ്പ് ഏരിയയിൽ ഉയർന്ന ബിറ്റ് സാന്ദ്രത കൈവരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.ആദ്യത്തെ 3D ഫ്ലാഷ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് 24 ലെയറുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു.