ICAMX深度解析闪存芯片SLC、MLC、TLC寿命性能相差有多大

鉴于有粉丝向我提问，SLC、MLC与TLC选择哪种比较好，宏旺半导体ICMAX根据在行业内的多年经验，先跟大家梳理一下SLC、MLC及TLC三种闪存差异，并从专业的角度提供选择方案。

根据闪存颗粒中单元存储密度的差异，闪存又分为SLC、MLC及TLC三种类型，TLC其实只是一个形容词，我们所说的TLC指的是TLC闪存，而其中的TLC指的是Triple Level Cell，直接翻译过来叫做3阶单元，比较通俗的意思就是“一个单元可以存储3个信息”，相对应的MLC芯片为“一个单元可以存储2个信息”，SLC芯片则为“一个单元可以存储1个信息”。

SLC、MLC、TLC三种闪存的MOSFET是完全一样的，区别在于如何对单元进行编程。SLC要么编程，要么不编程，状态只能是0、1。MLC每个单元存储俩比特，状态就有四种00、01、10、11，电压状态对应也有四种。TLC每个单元三个比特，状态就有八种了(000、001、010、100、011、101、110、111)。

SLC（Single-Level Cell ）单层式存储，即1bit/cell，存储密度最低、写入数据时电压变化区间小，寿命最长约10万次擦写寿命，稳定性最好，多数应用高端企业级产品。

MLC（Multi-Level Cell）闪存，即2bit/cell，多层式存储，双层存储电子结构，存储密度高于SLC，寿命在3000-5000次，应用民用中高端SSD上。

TLC（Trinary-Level Cell）闪存，即3bit/cell，也是目前最流行闪存芯片，存储密度是MLC的1.5倍，成本最低，使用寿命也最短，在1000-1500次，稳定性也是三者中最差的。

SLC MLC TLC规格对比

详细说来，SLC、MLC和TLC三者在价格方面的区别也是非常明显：SLC速度快寿命长，价格贵，约MLC的3倍以上的价格；MLC ，速度一般寿命一般，价格一般；TLC ，也有Flash厂家叫8LC，速度慢寿命短，价格便宜。

MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)基本结构

那么闪存的结构是什么样子的呢？请大家看上图，在对一个闪存单元编程的时候，电压加到控制栅极(control gate)上，形成一个电场，让电子穿过硅氧化物栅栏，达到浮动栅极(floating gate)。穿越过程完成后，控制栅极上的电压会立刻降回零，硅氧化物就扮演了一个绝缘层的角色。单元的擦除过程类似，只不过电压加在硅基底(P-well)上。

SLC只需要两种电压状态就可以保存所有数据 但是TLC则需要8种

ICMAX总结了更直观理解SLC/MLC/TLC的区别：就是一份晶体管资源，存放单份数据、双份数据、还是三份数据的区别。
² 成本：4：2：1；
² 寿命：100：10：1；
² 写入速度：4：2：1；
² 写入延迟：1：2：4。
简单地说SLC的性能最优，价格超高，一般用作企业级或高端发烧友；MLC性能够用，价格适中为消费级SSD应用主流；TLC综合性能最低，价格最便宜，但可以通过高性能主控、主控算法来弥补、提高TLC闪存的性能。宏旺半导体ICMAX认为：一切撇开价格因素谈选择都是耍流氓，按需选择，TLC早已攻占SSD半壁江山，是市场上主流选择。

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