NAND FLASH系統的權衡利弊

NAND FLASH是一種大眾化的非易失性儲存器，主要是因為小型和低功耗且堅固耐用。儘管此技術適合現代儲存，但在將其列入較大系統的一部分時，需要考慮許多重要特性。這些特性適用於所有型別的儲存，包括耐用性，密度和效能，每千兆位元組價格，錯誤機率和資料保留。
 
在設計使用 的系統時，選擇適當的特性平衡非常重要。快閃記憶體控制器還必須足夠靈活，以進行適當的權衡。選擇正確的快閃記憶體控制器對於確保快閃記憶體滿足產品要求至關重要。
 
快閃記憶體概述
快閃記憶體單元由修改的場效應電晶體（FET）組成，在控制柵極和通道之間的絕緣層中具有額外的“浮置”柵極。透過施加高壓將電荷注入到浮柵上（或從浮柵上去除）。這會改變開啟電晶體所需的柵極電壓，該電壓代表儲存在單元中的值。這些單元的陣列構成一個塊，整個儲存器由多個塊組成。
 
權衡利弊
以下特性在SLC，MLC，TLC和QLCNAND FLASH之間有所不同。
耐力：單個單元在變得不可靠之前可以寫入的P/E週期數。由於儲存多個位的單元使用與儲存單個位的單元相同的生產過程來製造，因此讀取餘量較小。這使得讀取真實電壓電平更加困難，從而導致較高的讀取錯誤率。
 
密度：隨著每個單元中儲存更多位，總體位密度相應增加。由於MLC，TLC和QLC儲存器通常是在功能更小，功能更現代的工藝上製造的，因此可以進一步提高這一點。
 
效能：隨著單元中儲存的級別越來越多，程式設計複雜性也隨之增加。同樣在讀取時，可能需要對輸出進行多次取樣才能獲得正確的資料。SLC儲存器具有最簡單的程式設計過程，電壓水平相距較遠，因此更容易區分它們。因此SLC通常比MLC具有更快的讀寫效能。
 
每GB的價格：由於QLC快閃記憶體的密度最高，因此每GB的價格最低。增加密度所帶來的收益可能會因為需要更高階別的超額配置來彌補耐久力降低而略有抵消。
 
錯誤機率：如果將多個位儲存在一個單元中，則讀取儲存值時出錯的可能性更大。這增加了儲存器的原始錯誤率。這可以透過更復雜的糾錯方法來補償，因此不必直接轉換為系統看到的錯誤。
 
資料保留：快閃記憶體在不通電時能夠隨著時間的推移保持儲存資料完整性的能力。每次寫入快閃記憶體單元時（一個P/E週期），該單元的氧化層都會稍微退化，並且該單元保留資料的能力會降低。
 
下表總結這些大概要意。

 
NAND FLASH被用來作為包括SSD，USB驅動器和SD卡等許多型別的儲存產品的主要部分。為了滿足客戶在價格，效能和可靠性方面的期望，上述每個特性之間都要進行權衡。
 
該選擇還可以取決於儲存單元正在與之通訊的應用程式或主機。例如應用程式的存取模式各不相同：有些可能會進行大量隨機讀寫，有些可能會更多地依賴大型順序寫入，例如影片錄製。還有諸如溫度之類的外部因素，它們可以改變儲存單元的行為。快閃記憶體控制器在管理記憶體中的資料時需要能夠考慮這些所有因素。Hyperstone快閃記憶體控制器中的韌體可以針對特定用例進行微調。