多层单元 (MLC)

在本主题中，我们将讨论多层单元。多层单元是一种NAND闪存，每个单元可以存储1位以上的数据。NAND闪存是一种非易失性存储器，可以在断电时存储数据。

企业级多层单元和消费级多层单元有什么区别？

多层单元闪存介于单层单元闪存和三层单元闪存之间。NAND闪存具有有限的写入次数。由于多层单元闪存通常比单层单元闪存成本更低，因此它是消费类电子设备制造商首选的固态存储器。

企业级多层单元驱动器设计用于处理更多的写入次数，并采用改进的多层单元闪存。各种方法被用来设计经济高效的企业级固态驱动器。这些方法包括增强不可恢复位错误率的算法、闪存预留、磨损均衡和写入放大。

多层单元闪存与单层单元闪存相比如何？

多层单元闪存的一个缺点是其位错误率比NAND闪存和单层单元高。单元中包含的位数越多，可处理的写入次数就越少，出错的可能性就越大。单层单元闪存采用最高质量的NAND内存，每个单元存储1位数据，但始终以0和1这两个电压状态之一进行编程。仅有两个状态意味着单层单元闪存可以实现快速数据分析并降低位错误率。然而，由于SLC闪存每个单元存储的数据位数较少，因此通常被认为是比多层单元闪存更昂贵的存储器。

多层单元闪存电压状态的倍增能力降低了制造成本，并增加了其在手机、相机和USB闪存驱动器中的使用。通常，MLC闪存卡传输速度较慢，功耗也更高。多层单元被划分为四个状态，由单元的电荷量决定。MLC有两级，MLC-3有八级，MLC-4有十六级。

允许多个电状态也可能导致多层闪存单元出现更高的错误率。当NAND闪存单元超出写入限制时，它会开始发生故障，从而可能损坏数据。为了解决这个问题，供应商试图通过开发更智能的闪存控制器来解决。

三层单元：消费级闪存的后继者？

三层闪存单元突破了NAND闪存的界限。顾名思义，三层NAND单元每个闪存驱动器可存储3位数据。NAND三层单元利用半导体工艺的几何发展，提供比平面NAND更高的密度。

三层单元闪存的缺点来自于更高的纠错需求，以解码由于处理更多位数而产生的信号串扰。三层单元SSD仅在企业级闪存技术中有限出现，以支持大批量读取。

闪存供应商推动3D NAND技术的发展

领先的闪存供应商正在打破多层单元闪存的限制。3D NAND闪存是一种较新的闪存芯片设计架构。制造商在3D NAND中将多个内存单元层堆叠成垂直结构。堆叠方法消除了因缩小单元尺寸而产生的电干扰。主要的3D NAND闪存生产商包括Intel Corp.、Samsung Hynix、SK和Western Multimedia Corp.（东芝的合作伙伴）。由于西部数据（Western Digital）的子公司SanDisk与东芝（Toshiba）就拟议出售给苹果公司（Apple Corp.）、戴尔科技资源公司（Dell Technologies Resources）、金士顿科技公司（Kingston Technology Corp.）和希捷创新公司（Seagate innovations）的联盟存在争议，东芝与西部数据（Western Digital）的关系尚不确定。基于64层3D NAND系统架构，三星已经公布了四层单元闪存的初步设计。