NAND和eMMC:关于闪存的所有了解

闪存无处不在。它存在于USB记忆棒,相机的SD卡,固态硬盘,医院医疗设备,工业机器人机器以及无数其他设备和小工具中。

但是,您是否曾经停止过想知道它到底是什么?是否有不同类型的闪存?它们是用来干什么的?它是怎么运行的?

在本文中,我们将说明两种最常见的闪存类型-NAND和eMMC之间的区别。

闪存说明

有几种不同类型的闪存,但是NAND是最常见的。这是在USB卡,领先的MP3播放器以及其他需要大容量数据存储的设备中可以找到的产品。

闪存具有两个关键特性:

  • 非易失性-非易失性存储器不需要电源即可保留其数据。因此,它最常用于长期存储,并在重新启动之间持续存在。与之相反的一个示例(易失性内存)是计算机的RAM。当您关闭计算机时,RAM会丢失所有保留的信息。
  • 有限的写入周期数-由于其工作方式,闪存在开始磨损之前只能使用有限的次数。各个单元将缓慢出现故障,并且性能将下降。

闪存如何工作?

闪存将数据存储在一个单元阵列中,每个单元至少保留一位数据。单元被组织成块,其中一个块被定义为一组连续的字节,这些字节形成一个可识别的数据单元。

块是阵列中最小的可编程/可擦除部分。这些块通过电荷写入,每个单元代表1或0。

当所有块一起考虑时,它们形成一个存储芯片。该芯片安装在印刷电路板上,该印刷电路板上还包括基本控制器和USB接口。

NAND本身是原始闪存,并使用其自己的协议。实现NAND的设计(例如SD卡和固态驱动器)通常在顶部添加微控制器以实现闪存转换层(FTL)。 FTL将您的磁盘使用情况(例如,通过USB)转换为有意义的NAND操作。

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不同类型的NAND

NAND闪存是一个包罗万象的短语。有许多不同的设计和子类。您最需要担心的只有三个最常见的问题。

SLC(单级电池)

SLC被广泛认为是NAND的最佳版本。它在每个存储单元中存储一位数据,因此具有最佳的耐用性,在劣化之前每个单元处理大约100,000个写周期。

它具有最快的写入速度和最低的功耗,但价格可能比基本的三级单元设计高三倍,并且存储容量通常较低。最好在高性能,中等密度的情况下进行部署。

它通常用于需要速度的场合,例如服务器,高性能媒体卡,混合磁盘驱动器和高端固态驱动器。它也可以在高端专业SD卡中找到,例如Panasonic的FX系列。

MLC(多层单元)

MLC NAND每个单元存储两位,因此可以在相同大小的设备中保存两倍的数据量,从而大大降低了单位成本。非常适合于高密度,低周期的应用。

但是,需要权衡取舍:MLC在恶化之前只能支持每个单元大约10,000个写周期,从而对其寿命产生负面影响。

MLC可以视为消费级NAND。它负责全球将近80%的NAND闪存出货量,最常用于消费类固态驱动器中。

TLC(三级电池)

TLC NAND是这三种形式中最便宜的,比MLC存储器便宜30%(甚至比SLC存储器便宜)。

它是最高的密度,每个单元可以保存三位数据,并且耐久性最差。实际上,典型的TLC芯片每个单元只能支持约4,000个写周期,这比MLC和SLC都要差得多。

TLC最常用于经济高效的产品,这些产品不需要高端的NAND性能,并且使用寿命不及同类产品。例如MP3播放器,最好的USB记忆棒和低端便携式媒体设备。

在运行操作系统或存储关键数据(例如固态驱动器)的任何设备上都找不到该文件。

那么eMMC闪存呢?

eMMC代表“嵌入式多媒体卡”,它本身是从其前身MMC(多媒体卡)发展而来的。

多媒体卡最早于1997年问世。它们被用作便携式设备(包括最早的MP3播放器和数码相机)的存储介质。当时,卡的端口通常内置于计算机中,但是随着SD卡的普及,越来越少的制造商开始为MMC烦恼。今天,您会发现很难购买带有MMC插槽的PC。

但是,传统以eMMC卡的形式存在。 eMMC内存作为移动设备中最常见的集成存储形式,仍在移动领域得到广泛使用,甚至可以在某些低端PC,平板电脑和Chromebook中找到。

它布置在小型球栅阵列(BGA)上,该阵列焊接在设备上且不可拆卸。它比其他形式的NAND速度慢,因此价格便宜,因此,如果您能负担得起,请优先针对NAND设备。

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NAND和eMMC简而言之

希望我们已经以一种可以理解的方式解释了NAND​​和eMMC,但是如果您仍然感到困惑,请不要担心。无疑这是一个令人困惑的话题。

技术发展的速度加剧了混乱。例如,最新版本的eMMC现在拥有约400 MB / s的写入速度,可与基于SATA的离散SSD媲美。但是在大多数情况下,您只需要了解SLC,MLC和TLC之间的区别。