TLC(Triple-Level Cell)快閃記憶體實際應用情況如何？

01-26

是否正在慢慢蠶食MLC的市場，或者在儲存卡等領域已經佔了很大份額？
然後，TLC的壽命是否帶來了一些問題？

我目前所在team正好在做SSD的主控晶元，我們所做的主控制器應該來說是業界最先進的，不久就會tapeout。說一下我的看法。目前的SSD市場其實仍然處於醞釀階段，基於MLC的SSD尚且沒有大規模鋪開，原因就在於目前沒有一款高性能的主控晶元。Nandflash的主控是很複雜的，這是因為SSD的結構特點仍然較新，容易有壞塊，擦出次數有限，存在著讀寫不均衡的問題（讀和寫的延時不一樣）。基於這些特點，一款合格的主控晶元要求可以做到：（1）壞塊管理。flash出廠的時候就有壞塊，廠家會在flash的冗餘區記錄壞塊信息，flash控制器需要內置處理器進行壞塊管理。而且必須對使用過程中新出現的壞塊進行管理，避免出現數據損失。（2）讀寫均衡。flash的擦除壽命是有限的，寫之前必須進行block擦除，所以必須盡量減少對flash的擦除次數，盡量讓flash的每一個塊的擦出次數一樣，但是計算機的數據訪問天生就有局部性原理，很容易對同一塊數據不停的讀讀寫寫，這就容易將其寫穿，導致出現壞塊。這既需要flash文件系統的支持，也需要flash主控晶元的支持，目前這方面仍然不很成熟。（3）讀寫延時管理。因為flash的特點是讀比較快，寫比較慢，所以對於讀寫需要不同的控制機制，這也需要flash文件系統的支持。目前的flash系統都是多通道的，讀寫的管理也很複雜。（4）容錯糾錯。大容量的flash很容易出錯，需要ECC校驗保證讀寫的正確，這也增加了額外的管理開銷。（5）專門的協議支持。目前的計算機系統都是假設存儲介質是硬碟，SATA介面是專為硬碟而生的，目前尚且沒有專門為flash介質建立標準的傳輸協議，只有ONFI的標準flash介面協議。新的flash主控一般開始支持PCIe，並且支持AHCI以及NVMe協議提高性能。

基於以上，目前SSD的大量應用仍然不成熟，除非有厲害的主控晶元出來，前幾天Intel出來了一款4通道的flash主控器，存儲量2T，支持4通道PCIe，支持NVMe，讀性能貌似到了4GB/s，寫性能2.5GB/s，已經非常強大了（性能跟我公司的差不多）。而TLC除了便宜之外，目前看起來並沒有太大的亮點，因為壽命太短，可擦寫次數太少，而且延時更大。看下數據：SLC即Single-Level Cell ，約10萬次擦寫壽命；MLC 即Multi-Level Cell，約3000--10000次擦寫壽命，TLC = Trinary-Level Cell約500--1000次擦寫壽命。現在MLC快閃記憶體的SSD製造工藝可以達到19nm，理論的擦寫保持在3000--5000次，按照這樣理論值，一款SSD的壽命用個5至10年沒有問題。TLC這點擦除壽命，估計用個一年就掛了，真不敢恭維，如果小文件讀寫頻繁，估計分分鐘爆盤。至於速度慢倒是好解決，多搞幾個通道，多支持些命令隊列就可以補回來。

以上，TLC還有很長的路要走，在MLC都沒有大規模應用的今天，我覺得TLC還是要等等。但是不可否認，TLC肯定是未來的趨勢，增加存儲密度歷來就是存儲器演進的方向，TLC也不例外，只是有些問題還需要解決。

對低價大容量的趨勢，SSD廠商是拒絕不了TLC誘惑的。intel 540s就使用
TLC快閃記憶體。

三星:我一直以為我這樣的才能叛變,沒想到啊沒想到,Intel你這濃眉大眼的也

TLC是Trinary-Level Cell

市場上還是MLC更成熟，實驗室就不一定了。

1. 目前主流仍然是MLC，TLC供應商很有限

2. TLC做成的ssd壽命沒那麼不堪，民用綽綽有餘，當然壽命很大程度上取決於controller

3. 個人感覺一年後的格局：中低端民用使用TLC，高端民用和企業級使用MLC，軍工和研究所等對性能要求極高又不差錢的主繼續使用SLC

BTW，大容量SLC貴到嚇人，一顆256Gb/ 32GB的要賣RMB1100一顆。。。

看看iPhone 6 Plus那麼多問題就知道TLC還不夠成熟了

目前MLC是消費級王道 SLC是企業級王道

TLC想上位還需要等待