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標題: TLC閃存顆粒為啥不好？ [打印本頁]

作者: wegite 時間: 2014-11-30 08:52:23 標題: TLC閃存顆粒為啥不好？

蘋果在目前的64GB/128GB iPhone 6/6 Plus機型中使用了SK Hynix，Toshiba和SanDisk的TLC閃存芯片，而這被認定為iPhone 6頻繁閃退，重啟死機的主因（官方未承認）。
那麼什麼是TLC呢？
TLC是一種閃存顆粒的存儲單元，它的英文是TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell。在TLC發明之前，固態硬盤大部分采用SLC和MLC，即Single-Level Cell單層單元和Multi-Level Cell多層單元。早在去年三星840evo固態硬盤就采用了TLC芯片，後來被發現存在老數據讀取速度下降的問題，三星堅稱，問題源於閃存管理算法失誤，並不是TLC閃存顆粒的毛病。
目前來說，大部分的固態硬盤采用MLC顆粒，極少高端的產品采用SLC顆粒，因為價格的問題部分入門級固態硬盤采用了TLC顆粒。從成本采購上來看，TLC的價格相對於MLC來說要便宜不少，更別提是SLC。
為什麼TLC不好呢？
在小編之前的測試中，尤其是固態硬盤的讀寫速度上，采用TLC芯片的三星840evo和采用MLC的金士頓在讀取速度方面幾乎都超過了180MB/s，從簡單的速度測試上兩者的性能並沒有差。但其實工作原理決定著TLC有致命的硬傷。
壽命
存取原理上SLC架構是0和1兩個充電值，即每Cell隻能存取1bit數據，有點兒類似於開關電路，雖然簡單卻非常穩定。MLC架構可以一次儲存4個充電值(00, 01, 10, 11)，因此擁有比較好的存儲密度，TLC能一次性存儲8個充點值(000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, and 111)，因此密度更高，當然成本更低。
壽命問題就是因為它的工作原理上：
當你要寫入數據，需要在控制柵極施加電壓，而源極和漏極的電壓都為0V。電壓形成一個電場，這樣電子就可以通過二氧化矽這層絕緣體從N通道進入到浮點柵極。這個過程通常也被成為“隧穿”。想要刪除存儲單元，需要在P型半導體施加電壓並且保持控制柵極的電壓為0。電場形成後電子就可以通過二氧化矽層。這就是NAND閃存在重新寫入新數據之前必須要刪除原來數據的原因:你必須要先把原來的電子釋放掉，然後才能重新進入電子。問題是二氧化矽絕緣層的厚度隻有10納米的厚度，它並不是永不磨損的金剛之軀。在每一次的“隧穿”之後，它都會有磨損。當二氧化矽最終破損後，原子鍵破裂。
SLC能夠容忍更多的電壓狀態的變化，因為它本身隻有兩種電壓狀態。但是在TLC閃存中，存儲單元中有八種電壓狀態，這樣硬盤的容錯能力就十分有限了。這正是問題所在，SLC閃存擁有更大的電壓空間，因此它能夠容忍跟高的電壓峰值變化，直到整個Block因為擦除數據過慢而停止工作。
這就是SLC閃存擁有更高擦寫次數的原因。用戶可以刪除或者寫入數據的次數要更長。而TLC的電壓容忍率最低，因此TLC閃存的擦寫次數自然最低。所以目前大多數的TLC的寫入次數隻有1000次左右。耐用性（壽命）正是TLC的致命軟肋。
當然壽命可以通過控制芯片校驗和智能磨損平衡技術算法，使得每個存儲單元的寫入次數可以平均分攤，但對於TLC而言這還不足夠好。依舊再用840evo舉例，國外有達人做個一個耐用性測試，編程/擦寫循環(P/E)次數大概是1064次，也就是說250GB的終生數據寫入量也就在270TB左右。
三星840系列使用的是自家的21nm制程ToggleDDR2.0TLC閃存顆粒
128GB iPhone 6就算你用三年，你能寫入數據達到130TB嗎？這或許就是膽大的蘋果敢使用TLC的主要原因。不過據說，蘋果最近也在考慮更換TLC閃存的事情，當然一切還沒有最終的消息。

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作者: 牛奶陽光 時間: 2014-11-30 12:04:46

今天無聊來逛逛

作者: Essi 時間: 2014-11-30 12:14:49

沒看過這麼好的帖子！

作者: Essi 時間: 2014-11-30 12:35:08

不錯的東西持續關注

作者: 一心 時間: 2014-11-30 12:36:25

說的不錯

作者: michael.huang 時間: 2014-11-30 12:45:36

這年頭，分不好賺啊

作者: 鳥不起點算 時間: 2014-11-30 12:47:00

我來看看！謝謝

作者: ILOVEU5 時間: 2014-11-30 13:03:12

初來乍到，請多多關照。

作者: 我不是傻鴨 時間: 2014-11-30 13:03:40

好啊，，不錯、

作者: mydear888 時間: 2014-11-30 13:12:15

初來乍到，請多多關照。。。嘿嘿，回個帖表明我來過。

作者: plas_hoz 時間: 2014-11-30 13:29:16

厲害！強~~~~沒的說了！

作者: 豪鬼AKUMA 時間: 2014-11-30 13:33:39

昨晚多幾分鐘的準備，今天少幾小時的麻煩。

作者: 盲搶鹽 時間: 2014-11-30 13:36:10

呵呵那就好好玩吧~~~~

作者: ng015856 時間: 2014-11-30 13:38:10

希望大家都有好運

作者: andykom28 時間: 2014-11-30 14:14:53

我也來頂一下..

作者: Disy 時間: 2014-11-30 14:15:09

厲害！強~~~~沒的說了！

作者: Disy 時間: 2014-11-30 14:21:31

要多久才能升級啊

作者: plas_hoz 時間: 2014-11-30 14:35:56

不錯不錯.,..我喜歡

作者: 底褲超人 時間: 2014-11-30 14:46:05

尼伊達看起來是個不錯的站喔

作者: vol1210 時間: 2014-11-30 15:30:57

我好想升級

作者: andykom28 時間: 2014-12-2 09:22:25

支持你加分

作者: jerrygarry 時間: 2014-12-7 10:23:40

不看白不看，看也不白看

作者: ~Muscle~ 時間: 2014-12-8 09:07:54

要不我崇拜你?行嗎?

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