[资料分享] SLC和MLC的实现机制

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 楼主 | 2018-6-11 11:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

Nand Flash按照内部存储数据单元的电压的不同层次,也就是单个内存单元中,是存储1位数据,还是多位数据,可以分为SLC和MLC:
1. SLC,Single Level Cell:
单个存储单元,只存储一位数据,表示成1或0.
就是上面介绍的,对于数据的表示,单个存储单元中内部所存储电荷的电压,和某个特定的阈值电压Vth,相比,如果大于此Vth值,就是表示1,反之,小于Vth,就表示0.
对于nand Flash的数据的写入1,就是控制External Gate去充电,使得存储的电荷够多,超过阈值Vth,就表示1了。而对于写入0,就是将其放电,电荷减少到小于Vth,就表示0了。
关于为何Nand Flash不能从0变成1,我的理解是,物理上来说,是可以实现每一位的,从0变成1的,但是实际上,对于实际的物理实现,出于效率的考虑,如果对于,每一个存储单元都能单独控制,即,0变成1就是,对每一个存储单元单独去充电,所需要的硬件实现就很复杂和昂贵,同时,所进行对块擦除的操作,也就无法实现之前的,一闪而过的速度了,也就失去了Flash的众多特性了。
// 也就是放电的思路还是容易些。1->0
2. MLC,Multi Level Cell:
与SLC相对应,就是单个存储单元,可以存储多个位,比如2位,4位等。其实现机制,说起来比较简单,就是,通过控制内部电荷的多少,分成多个阈值,通过控制里面的电荷多少,而达到我们所需要的存储成不同的数据。比如,假设输入电压是Vin=4V(实际没有这样的电压,此处只是为了举例方便),那么,可以设计出2的2次方=4个阈值,1/4的Vin=1V,2/4的Vin=2V,3/4的Vin=3V,Vin=4V,分别表示2位数据00,01,10,11,对于写入数据,就是充电,通过控制内部的电荷的多少,对应表示不同的数据。
对于读取,则是通过对应的内部的电流(与Vth成反比),然后通过一系列解码电路完成读取,解析出所存储的数据。这些具体的物理实现,都是有足够精确的设备和技术,才能实现精确的数据写入和读出的。
单个存储单元可以存储2位数据的,称作2的2次方=4 Level Cell,而不是2 Level Cell;
同理,对于新出的单个存储单元可以存储4位数据的,称作2的4次方=16 Level Cell。
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