SLC | MLC | TLC | QLC , PLC ,…. | |
ظرفیت | پایین | متوسط | بالا | بالاتر |
سرعت خواندن نوشتن | بالا | متوسط | پایین | پایینتر |
دوام | بالا | متوسط | پایین | پایینتر |
قابلیت اطمینان | بالا | متوسط | پایین | پایینتر |
قیمت | بالا | متوسط | پایین | پایینتر |
به موجب همین ویژگیها فلشها، فلشهای SLC بهترین انتخاب برای استفاده در سیستمهای امبد (توکار) هستند در حالی که فلشهای MLC به خاطر قیمت پایین و ظرفیت بالای ذخیرهسازیشان بهترین گزینه برای استفاده در ابزارهای موبایل به شمار میروند.
برای انتخاب بهترین فلش مموری، بهترین روش آن است که مصارف آن را ارزیابی کنیم. برای مثال تولیدکنندگانی که در نظر دارند قطعات حافظه را در دستگاههای بارکدخوان سیار نصب کنند احتمالا بخاطر عملکرد و دوام حافظههای فلش SLC این نوع را انتخاب خواهند کرد. از طرف دیگر شرکتی که ابزارهای پخش مدیای سیار میسازد به فلشهای ارزان قیمت MLC نیاز خواهد داشت. در این مقاله در نظر داریم که تفاوت میان این دو را مورد بررسی قرار دهیم.
فلش مموری چیست؟
میدان الکتریکیای که به واسطه ولتاژ بالا (Vg) به وجود آمده بود برای ارسال الکترونها از کانال به درگاه شناور مورد استفاده قرار میگیرد. همزمان با نزدیکتر شدن الکترون به مقصد جنبش آن نیز بیشتر میشود و در نتیجه انرژی آن نیز افزایش مییابد. اما میزان انرژی برای وارد کردن الکترون به درگاه شناور کافی نیست. الکترونهایی که در نزدیکی مقصد، انرژی بالاتری دارند گاهی اوقات میتوانند به داخل اتمهای سیلیکون نفوذ کنند.
تعداد الکترونهای موجود روی درگاه شناور ولتاژ کلی پیلهای Vt را تغییر میدهد. همین اثر نیز برای مشخص نمودن وضعیت پیل مورد استفاده قرار میگیرد.
فلشهای مجهز به پیل تک سطحی (SLC)
مقدار | وضعیت |
0 | برنامهریزی شده |
1 | پاک شده |
مقادیر 0 یا 1 نیز از طریق ولتاژ آستانه (Vt) پیل مشخص میشوند. ولتاژ آستانه از طریق میزان شارژ وارد شده به درگاه شناور پیل فلش قابل تغییر میباشد. انتقال شارژ روی درگاه شناور ولتاژ آستانه پیل را افزایش میدهد. زمانی ولتاژ آستانه به اندازه کافی (مثلا در حدود 4.0V ) بالا باشد پیل به عنوان برنامهریزی شده تلقی میشود و هیچگونه شارژ یا ولتاژ آستانه کمتر از این میزان نمیتواند باعث شود که پیل تحت عنوان پاک شده تلقی گردد.
انواع فلشهای SLC برای مصارف صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار میگیرند که در آنها سرعت و دوام بالای فلش فاکتوری تعیین کننده محسوب میشود. از جمله مصارف این فلشها میتوان به کارتهای CF یا SSDهای صنعتی اشاره نمود.
فلشهای مجهز به پیلهای چند سطحی (MLC)
همانگونه که نام آن نشان میدهد، فلشهای MLC مقادیر متعددی را نشان میدهند. این مقادیر میتواند در چهار وضعیت مشخص به شرح روبرو تعریف شود: 00، 01، 10، یا 11 باشد.
مقدار | وضعیت |
00 | کاملا برنامه نویسی شده |
01 | تقریبا برنامه ریزی شده |
10 | تقریبا پاک شده |
11 | کاملا پاک شده |
1. جابجایی دقیق شارژ
2.تشخیص دقیق شارژ
همانگونه که در شکل 4 مشاهده میکنید، در فناوری MLC فعلی از دو بیت یا 4 سطح استفاده میشود. با این حال امکان آنکه تعداد بیت بیشری را در خود نگه دارند نیز وجود دارد. برای آنکه بدانید برای بیتهای موردنظرتان چه تعداد وضعیت وجود دارد میتوانید از معادله شماره 1 استفاده نمایید.معادله 1: وضعیت= 2 به توان NN تعداد بیتهای مورد نظر در هر پیل را نشان میدهد. برای مثال، برای آنکه یک پیل سه بیت را در خود داشته باشدبه 8 وضعیت به شرح روبرو نیاز خواهید داشت: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111
فلشهای MLC بیشتر در مواردی که اطمینان پذیری دراز مدت مد نظر کاربر نباشد مثلا فلش مموری USB، پلیرهای پرتابل، و کارتهای حافظه CF مورد استفاده قرار میگیرند.
مقایسه مشخصات فنی SLC و MLC
SLC | MLC | ||
تراکم | 16 مگابیت | 32مگابیت | 64مگابیت |
سرعت خواندن | 100 نانو ثانیه | 120 نانوثانیه | 150 نانو ثانیه |
ظرفیت | 64 کیلوبایت | 128 کیلوبایت | |
معماری | X8 | X8/ X16 | |
دوام | 100000 چرخه | 10000 چرخه | |
دمای عملکرد | صنعتی | تجاری |
بگذارید مشخصات ذکر شده در جدول مقایسه حافظه SLC و MLC را بررسی کنیم. شما میتوانید با ثابت نگه داشتن حجم ویفر، تراکم فلشهای MLC را با استفاده از فناوری شارژ گذاری (charge placement technology) به حدود دو برابر برسانید. بنابراین MLC تراکم بالاتری دارد.
سرعت خواندن این دو نوع فلش هم قابل مقایسه است. شما میتوانید با خواندن سطح پیل فلش و از طریق نوعی مقایسهگر ولتاژ، ولتاژ آستانه این دو را با یکدیگر مقایسه نمایید. بنابراین تغییر معماری تشخیص این امر را تحت تأثیر قرار نمیدهد. به طور کلی سرعت خواندن حافظههای فلش از طریق کنترلر آنها مشخص میشود.
دوام یا مقاومت حافظههای SLC در حدود 10 برابر بیشتر از انواع MLC برآورد شده است. این دوام در اثر افت کیفیت سیلیکون به کار رفته در فلش پایین میآید. این مسأله از جمله مهمترین دلایلی است که حافظههای فلش SLC از نوع صنعتی تلقی میشوند و انواع MLC از نوع مصرفی.
دمای بالاتر نشت بیشتر انرژی از پیلها را به دنبال دارد. این مسأله در کنار حساسیت بالایی که برای تفکیک دادن سطوح مورد نیاز است منجر خواهد شد که حسگرها سطح نادرست را بخوانند. در نتیجه دمای عملکرد حافظههای MLC تنها در محدوده صنعتی میگردد. درز انرژی در فلشهای SLC چندان هم بالا نیست و به همین دلیل میتواند در محدوده دمای صنعتی عمل کند.
ترجمه: SSDBAZAR