多層單元

多層單元（英語：multi-level cell，縮寫MLC）是一種存儲多個位元信息的存儲器元件。

MLC NAND閃存是一種在每個單元（cell）上使用多個層次的閃存技術，從而允許相同數量的晶體管存儲更多位元。在單層單元（SLC）NAND閃存技術中，每個單元只能處於兩種狀態中的一種，即每個單元存儲一個位元。很多MLC NAND閃存在每個單元中存儲四個可能的狀態，因此可以用每個單元存儲兩個位元。這減少了區分狀態的餘量，從而增加了發生錯誤的可能性。面向低錯誤率而設計的多層單元有時稱之為企業級MLC（eMLC）。

三層單元（Triple-level cells，縮寫TLC）是MLC存儲器的一種子類型，並隨着MLC存儲器的演變而有着較混亂的命名法。記憶體階層表現為如下順序：

1. SLC - （最快，極高成本）
2. MLC - （中上，高成本）
3. TLC - （中等，低成本）
4. QLC - （最慢，極低成本）

概述

MLC閃存的主要好處是較高的數據密度帶來的較低單元存儲成本，而存儲器讀取軟件可以補償更大的比特誤碼率。^[1]更高的錯誤率需要前向錯誤更正（FEC）來糾正多個位元錯誤。例如，SandForce SF-2500閃存控制器可以糾正每個512字節扇區中最多55位元，從而使不可恢復讀錯誤的發生率低於每讀寫10¹⁷位元時一個扇區。^[2]最常被使用的算法是BCH碼。^[3]與SLC閃存相比，MLC NAND的其他缺點是較低的寫入速度、較低的編程擦除周期數和更高的功耗。

有少數存儲器設備走向另一個方向，為每個位元使用兩個單元，從而得到更低的誤碼率。^[4] Intel 8087使用每個單元兩個位元的技術，並是首個在1980年於市場上使用多層ROM單元的設備。^[5]一些固態磁盤使用MLC NAND中的部分晶粒模擬為單位元的SLC NAND，從而提供更高的寫入速度。^[6][7][8]

三層單元

三星集團宣布了每個單元（cell）存儲三位元信息的一種NAND閃存，具有共8種電壓狀態。這也稱之為三層單元（Triple Level Cell，縮寫TLC），首次應用於840系列SSD。^[9]三星將這項技術稱之為3位元MLC。基於NAND存儲器的SanDisk X4閃存存儲卡在每個晶體管中使用16個離散電荷電平（狀態）在每個單元存儲四位元。^[10][11]MLC的缺點在TLC上同樣存在並更為突出，但TLC也受益於更高的存儲密度和更低的成本。^[12]

單層單元

閃存將數據存儲在浮柵晶體管（英語：floating-gate transistors）製成的各存儲單元中。在傳統上，每個單元有兩種可能的狀態，因此每個單元中存儲一個位元數據的稱之為單層單元，或者SLC閃存。SLC存儲器具有高寫入速度、低功耗、更長電池耐久的優點。但是，因為SLC存儲器比MLC存儲器在每個單元中存儲的數據更少，它存儲每兆字節的成本更高。由於更快的傳輸速度和更長使用壽命，SLC閃存技術更常被用於製造高性能存儲卡。2016年2月的一項研究表示，SLC與MLC的可靠性在實踐中幾乎沒有差異。^[13]

參見

• 閃存
• 固態硬盤
• StrataFlash（英語：StrataFlash）