NAND и eMMC: Всичко, което трябва да знаете за флаш паметта

mmc и nand памет

Флаш паметта се среща във вашата USB памет, SD картата, вашия твърдотелен диск (SSD), медицинската техника, в индустриалните машини и в безброй други устройства.

Но замисляли ли сте се някога какво представлява флаш паметта в действителност? Има ли различни видове флаш памет? За какво се използват?

В тази статия, ще разгледаме някои от най-често използваните видове флаш памет.

Има няколко различни вида флаш памет, но NAND е може би най-често срещания. Това е този вид памет, която е използвана в USB картите, MP3 плеърите, както и други устройства, които изискват голям капацитет за съхранение на данни.

Всички флаш памети имат две ключови характеристики:

Non-volatile (енергонезависима) – Енергонезависимата памет не се нуждае от захранване, за да запази своите данни. Като такава, тя най-често се използва за дългосрочно съхранение. Пример за негова противоположност (volatile memory) е RAM паметта на вашия компютър. Цялата информация от RAM паметта се изтрива, когато изключите компютъра си.

Finite Number of Write Cycles – Заради начина, по който тя работи, флаш паметта може да бъде използвана ограничен брой пъти, преди да започне да се износва. Отделните клетки бавно ще се износват и производителността ще се влоши.

Как работи флаш паметта?

Флаш паметта съхранява данни в масив от клетки и всяка клетка притежава най-малко един бит информация. Клетките са организирани в блокове, където този блок се определя като съседен набор от байтове, които формират идентифицируема единица от данни.

Блока е най-малката програмируема/изтриваема част на масива. Блоковете са записани с електрически заряд и всяка клетка изобразява числото 1 или 0.

Когато всички блокове се разглеждат заедно, те образуват чип. Този чип е монтиран на печатна платка, която включва основен контролер и USB интерфейс.

NAND само по себе си е сурова флаш памет и използва свой собствен протокол. Дизайнът, който осъществява NAND – като например SD карти и SSD дискове – често добавят микроконтролери за изпълнение на Flash Translation Layer (FTL).  FTL превежда употребата на вашия диск (например, чрез USB) в смислени NAND операции.

Различни видове NAND

NAND флаш паметта е един всеобхватен израз. Има много различни дизайни и подкласове. Трите най-често срещани са:

SLC (Single Level Cell)

SLC е считана за най-добрата версия на NAND. Тя  съхранява един бит информация за клетка и следователно има най-добрата издържливост и е в състояние да поеме 100 000 цикъла на запис за клетка, преди да започне да се износва.

Тази технология предлага най-високите скорости на запис и най-ниската консумация на енергия, но може да бъде до три пъти по-скъпа от Three Level Cell и често има по-малък капацитет за съхранение. Най-добре се представя във високопроизводителни ситуации със средна плътност.

SD карти на Panasonic

Обикновено тази технология се използва в случаи, при които се изисква скорост – например, сървъри, високопроизводителни медийни карти, хибридни дискове и твърдотелни дискове. Може да бъде открита и във висок клас професионални SD карти, като FX серията на Panasonic.

MLC (Multi Level Cell)

MLC NAND съхранява два бита за клетка. Тази технология е чудесна за приложения с висока плътност.

Въпреки това, MLC може да поддържа само около 10 000 цикъла на запис в клетка, преди да започне да се износва, като това се отразява отрицателно върху издържливостта.

MLC може да се счита за потребителски клас NAND. Тази технология е вложена в почти 80 процента от почти всички NAND флаш устройства и се използва най-често в потребителския клас дискове.

TLC (Three Level Cell)

TLC NAND е най-евтината от трите форми – струваща около 30 процента по-евтино от MLC (и дори по-евтина от SLC).

Тази технология предоставя най-висока плътност – съхранява три бита информация в клетка, но са с най-ниска издържливост. В действителност, един типичен TLC чип може да поддържа около 4 000 цикъла на запис за клетка.

TLC се използва най-често в икономически ефективни продукти, които не изисква високопроизводителна NAND. Примерите включват MP3 плеъри, USB памети и преносими медийни устройства.

Какво е еММС?

eMMC или Embedded Multimedia Card е надраснал своя предшественик MMC (Multimedia Card).

Multimedia cards се появиха за първи път през 1997г. Те са били използвани като средство за съхранение в преносимите устройства, включително най-ранните MP3 плеъри и цифрови камери. Портове за картите бяха монтирани в компютрите, но тъй като популярността на SD картите нараства, по-малко производители използват MMC.

Днес, ще ви е трудно да намерите компютър със слот за MMC.

eMMC паметта все още широко се използва в мобилния сектор, като най-често срещаната форма на интегрирано съхранение в мобилни устройства и можете да я намерите в някои нисък клас компютри, таблети и Chromebook.

Тази технология е по-бавна и по-тази причина по-евтина в сравнение с други форми на NAND.

Ако все още се чувствате объркани по отношение на тези технологии, не се притеснявайте. Объркването се усложнява и от скоростта, с която технологията се движи. Например, най-новата версия на еММС вече има скорости на запис съперничещи на SATA-базираните SSD на около 400 MB/s.

Реклами