MLC、TLC 与 SLC NAND 闪存对比

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

固态硬盘(SSD)底层的 NAND 架构因型号而异,本文将讨论这些差异。NAND 闪存有多种类型——SLC、MLC、eMLC 和 TLC,每种类型都有其独特的特性,这会影响其是否最适合我们的业务存储。

闪存技术彻底改变了企业数据挖掘。SSD 封装使存储子系统和阵列能够提供相对于机械硬盘(HDD)更高的设备效率。它还使我们能够快速完成商业分析和其他工作负载。在个人电脑和移动设备上,闪存可以实现快速启动、快速程序加载和快速数据传输。

由于闪存存储没有移动部件,SSD 不易受到突然移动和物理冲击的干扰。它们也比 HDD 消耗更少的电力,这是另一个优势。

MLC vs. TLC vs. SLC NAND Flash

不同类型的 NAND 闪存

NAND 闪存是一种非易失性存储架构,用于固态硬盘和存储卡中。它的名字来源于逻辑门“与非门”(NOT-AND),该逻辑门决定了数字数据在闪存芯片中的存储方式。

企业级多层单元(eMLC)

企业级多层单元是 MLC NAND 闪存的一种更复杂的变体,它在性能和耐用性方面填补了 SLC 和 MLC 之间的空白。eMLC 驱动器的成本高于 MLC 驱动器,但比 SLC 驱动器便宜得多。虽然它每个单元也只存储两位数据,但 eMLC 驱动器的控制器以一种特殊的方式执行数据定位、磨损均衡和其他存储操作,从而延长了 eMLC SSD 的使用寿命。

单层单元(SLC)

单层单元(SLC)SSD 每个单元存储一位数据。这种设计带来了更高的耐用性、准确性和性能。SLC 是关键业务软件和计算设施的首选闪存技术。通常,它的价格最高。

三层单元(TLC)

三层单元(TLC)NAND 闪存每个单元存储三位数据,成本最低,通常用于消费级电子产品中对性能和耐用性要求相对较低的场景。TLC 存储模块很少用于商业环境,最适合读取密集型应用。即使是闪存架构的最新改进,如 3D NAND 和增强耐用性的数据定位及纠错技术,也只是让该平台在读取密集型企业存储应用中发挥作用。

多层单元(MLC)

尽管闪存带有消费级色彩,但多层单元(MLC)结构每个单元可以容纳两位数据。虽然将多个位封装到一个存储单元中可以有效地利用空间,但这是以降低使用寿命和性能为代价的。MLC SSD 使得在个人电脑和笔记本电脑中添加闪存存储变得经济实惠。

NAND vs. 3D NAND

3D NAND 或垂直 NAND 是闪存存储行业的一项主要技术。顾名思义,它利用堆叠式架构在固态硬盘(SSD)内排列存储单元,而不是像早期实现那样采用平面结构。实际上,与 2D NAND 相比,这种架构使得供应商能够以更低的成本在更小的物理空间内容纳更多的容量。它还带来了更高的速度、更好的耐用性和更低的功耗。如今,大多数大型 SSD 供应商都在销售 3D NAND SSD。

例如,三星利用这项技术在其最新的 NVMe NF1 SSD 中装入了 8 TB 的闪存存储。这款下一代小尺寸组件尺寸仅为 11 厘米 x 3.5 厘米,如果预算不是问题,足以在 2U 服务器上实现 576 TB 的全闪存存储容量。

如何在三层单元(TLC)、多层单元(MLC)和单层单元(SLC)SSD 之间进行选择

寻求最高质量 SSD 的 IT 采购者应该预料到,SLC 的花费会比 eMLC、MLC 和 TLC 多得多。

在试图为您的存储资金获得最大价值时,需要考虑许多因素。对于需要快速可靠性能的关键应用工作负载和全天候运行的数据库来说,SLC SSD 是一个完美的 G 选择。当然,并非所有工作负载都需要高速,价格或性能也必须加以考虑。


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