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扩展卡知识:MLC闪存和SLC闪存卡的区别

补充资料

目前MP3生产部件中的FLASH环节,存在重大猫腻,不负责任的品牌大量使用劣质MLC闪存,致使产品质量出现严重问题芸芸,一时间满城风雨,MLC也沦为过街老鼠、人人喊打。而业界闹的沸沸扬扬的欧洲大批量SD卡招回后国内倾销的风波,又给“黑芯”事件蒙上一层阴影。
  既于大家前几天提到的MLC闪存&MLC闪存,大家可能会感到陌生,所以现在我借这个机会,给大家谈谈这个MP3芯片小知识.
  MLC闪存&SLC闪存都是数码播放器中普遍采用的两种NAND类型闪存。SLC(Single Level Cell),称做单层单元闪存;而MLC( Multi Level Cell ),是多层单元闪存。为了利于区分,我们通过下图,可以看出具体性能差别:
      SLC与MLC的性能参数对比表

 
  对比数据可见,SLC主要存在以下几大优势:第一,SLC可重复写入次数约10万次,而MLC写入次数则为1万次,寿命理论上存在10倍差距;第二,读写速度较快,SLC 8MB/S、MLC仅为2MB/S,所以,理论上更适应目前高速传输趋势;第三,SLC能耗比MLC低,在相同使用条件下比MLC少15%左右的电流消耗。
    从上面的数据来看,SLC的确在寿命、稳定性、能耗上优于MLC,基本上印证了SLC品质领先于MLC的论调是正确的。也难怪采用了SLC闪存的厂商如此大义凛然,也难怪饱受质量问题困扰的MP3用户对之趋之若鹜。
  当然,任何的事物都是相对性的,SLC当然也有缺点,譬如造价比较高,导致MP3成本相应提高;另外,由于SLC是使用单层的单元存储,相对与MLC的多层单元存储来说容量方面有限制,所以,市面上也比较少见2G以上的单颗闪存芯片。
  
  SLC优点:擦写次数达10万次,寿命长
          功耗低,省电
          写入速度快
  SLC缺点:造价成本比较高
          单颗芯片容量有限制
  MLC优点:单颗芯片容量大
            成本造价较低

而目前MLC闪存芯片到底怎么样呢?
  虽然与SLC相比,MLC看起来缺点瞒多,但在单颗芯片容量方面,目前MLC还是占了绝对的优势。实际上,MLC还是受到普遍欢迎,其关键在于,它采用的是多层单元技术,存储密度比SLC高几倍,可以很方便的提高产品的存储密度,而无需额外投资生产设备。而架构和成本都具有绝对优势,能大大满足未来2GB、4GB、8GB等更大容量的市场需求。
    我们先来看看目前市场的MP3随身听对闪存芯片的支持和使用情况。由于价格和容量的优势,还有随着三星、现代、东芝的MLC闪存芯片开始量产,会越来越多品牌MP3会使用MLC芯片。譬如苹果、三星等国际品牌的机器已经开始在普及使用,国内的也有厂商使用。但是,由于全新的MLC芯片在存储密度等方面加大,对主控芯片的要求也越来越高。如果主控芯片跟不上MLC的技术要求,那么特别是对于读写频繁的数码播放器来说,由于MLC闪存的出错几率要比SLC高。就拿这一次的欧洲大批量SD卡招回后国内倾销事件,是因为控制芯片对闪存芯片的能力不足,而会导致这样的SD卡数据的安全性无法保证而低价倾销。

MLC与SLC闪存MP3您选谁?
  而对于视频和音频等设备来说,使用MLC闪存芯片,必需具备ECC校验机制,目前有的主控芯片通过纯软件校验。这样,无形当中加重了主控芯片的负担。也有部分主控通过硬件的4bit ECC校验和软件校验相结合,从而减轻了主控负担,这样能在一定程度上减少出错的几率。但是,对于机器的软硬件成本来说是要稍微高点。
    到此,我们不禁要问:要以超过摩尔定律的速度,促成MP3容量的大跃进,我们是选择MLC还是SLC呢?现在MP3随身听市场,是买SLC还是MLC闪存芯片的呢?
    很明显,对容量要求不高,或者对机器质量、数据的安全性、机器寿命等方面来说,SLC闪存芯片的首选。但是,使用SLC闪存芯片,如果需要2G以上的大容量,成本明显是比较高的。
    从以上分析来看,MLC的劣势,仅在于速度或可靠性上,而配合主控芯片的性能提升,这些差距还可进一步缩短。而成本以及容量等等方面的绝对优势,使闪存巨头纷纷转型生产MLC,可以预见,MLC将得到上、中、下游整个产业链的青睐,到那个时候,就不存在SLC和MLC选择哪个的问题了。

那么如何识别MLC或SLC?
    说到这里,相信对于SLC和MLC的了解,大家应该有了大概的全貌,那么,碰到它们的时候,如何区分呢?要识别SLC和MLC,主要有两个方法,一,是看传输速度,如果有两款产品,采用同一芯片,例如目前非常流行的Rockchip,那么写速有2、3倍优势的就应该是SLC了,而速度上稍慢的则是MLC;二是看FLASH型号,如果是采用三星闪存、型号以K9G或K9L开头则是MLC,如果采用现代闪存HYUU或HYUV也是MLC。当然了,在购机的时候,你不可能把机器拆开或者当场作各种测试,要准确获取这些信息,当然要记得时刻关注我们太平洋随身听频道啦。
  

注意,提防黑芯!
    另外,我们不得不提出的是,为什么MLC一直以来的名声都不是很好?甚至有时会背上“黑芯”的恶名?而黑芯之说又从何而来?“黑芯”一词对于大家来说并不陌生,但现今知道它真正含义的,恐怕就不多了。
  所谓“黑芯”,大体上有两种,一是指三星、东芝、现代等厂商淘汰下来的残次产品,二是指市场上回收的二手闪存芯片。芯片厂商在生产NAND FLASH时,良品率并非100%的,晶圆生产下来都是分等级的,一般可分为99%容量、97%容量、93%容量等。虽然良品率较高,但不良晶圆的量依然很大,这些低于93%容量以下的晶圆都不再打上原厂的标志,但也不会被扔掉,当他们通过某些渠道流入台湾或内地的小封装厂,就形成了黑芯市场了。一些MP3小厂为了保持相对高额的利润,往往热衷于利用低等级的晶圆,经过打磨后,贴上三星或现代的LOGO后,应用到MP3生产上。

  真正的“黑芯”并不是MLC,而是弃质量不顾的厂商
  可见,传统的“黑芯”概念,并没有包含MLC在内,那么,MLC又为何被矛头直指呢?在MP3发展早期,由于存在成本优势,很多低端或者杂牌MP3都趋向采用MLC结构的闪存芯片,但由于产品质量把关不严,导致返修奇高,尤其以闪存引起的问题居多,于是,MLC就被莫名扣上了黑帽子。而行内人都知道,闪存的稳定性和控制芯片、设计电路等有着绝大关系,低端杂牌产品所出现的问题,更多的是由自身技术不成熟、对MLC驾奴不完全等因素引起的。
偷工减料,何以保证质量?
    可见,MLC所引起的质量问题,与厂家的技术实力和主控芯片有着密切关系,即使是SLC,如果技术不过或者主控芯片无法驾奴,同样会沦为所谓的“黑芯”。像韩国顶级品牌MPIO,就曾经高调宣布全面支持MLC,因为它的技术已经达到保证质量的层次。所以,出于历史原因而把“黑芯”的帽子扣在MLC身上,显然有失公平。
  
总结:
  现阶段,SLC无疑在某些性能上存在一定优势,但MLC显然是大势所趋。可以预见,东芝、三星为缩短MLC与SLC的差距,必然会在技术研发上孜孜不倦,而接下来,在MP3/MP4随身听方面,会更多优秀主控芯片和解决方案的出现,又将进一步降低闪存芯片带来的各种质量问题。但是话说回来,目前你买MP3,是选择SLC还是MLC呢?有任何意见,可以在下方的发言区留下您宝贵的意见。