| 2006-12-22 11:31:37 |
縱觀(guān)目前全球的NAND Flash(閃存)的生產(chǎn)制造大廠(chǎng),除了上文所說(shuō)的三星(Samsung),還有東芝(Toshiba)和現代(Hynix)。這其中三星和東芝這兩家加起來(lái)已經(jīng)占領(lǐng)了全世界接近9成的NAND Flash市場(chǎng)份額,所以目前的NAND Flash市場(chǎng)可以分為S陣營(yíng)(Samsung陣營(yíng))和T陣營(yíng)(Toshiba)這兩大主要陣營(yíng)。 其實(shí)NAND Flash產(chǎn)品總共可以分為三大架構,分別是單層式儲存格 (Single Level Cell 縮寫(xiě) SLC),包括三星(Samsung)、現代(Hynix)、美光(Micron)以及東芝(Toshiba)都是此技術(shù)使用者,第二種則是多層式儲存格(Multi Level Cell 縮寫(xiě) MLC),目前有東芝(Toshiba)、瑞薩(Renesas)使用,不過(guò)三星將在2005第四季推出相關(guān)產(chǎn)品,最后則是英飛凌(Infineon)與賽芬半導體(Saifun Semiconductors)合資利用NROM技術(shù)所共同開(kāi)發(fā)的多位儲存格(Multi Bit Cell 縮寫(xiě) MBC)。 MLC制程是由英特爾(Intel)在1997年9月最先開(kāi)發(fā)成功的,其作用是將兩個(gè)位的信息存入一個(gè)浮動(dòng)柵(Floating Gate,閃存存儲單元中存放電荷的部分),然后利用不同電位(Level)的電荷,透過(guò)內存儲存格的電壓控制精準讀寫(xiě),假設以4種電壓控制、1個(gè)晶體管可存取2 bits 的數據,若是控制8種電壓就可以存取3 bits 的數據,使Flash 的容量大幅提升,類(lèi)似Rambus的QRSL技術(shù),通過(guò)精確控制浮動(dòng)柵上的電荷數量,使其呈現出4種不同的存儲狀態(tài),每種狀態(tài)代表兩個(gè)二進(jìn)制數值(從00到11)。請看下圖的SLC與MLC的制程對比圖解。 當然不光是NOR型閃存在使用,東芝(Toshiba)在2003年2月推出第一款MLC型的NAND Flash,并接續2004年4月推出采用MLC技術(shù)的4Gbit與8Gbit NAND Flash,顯然這對于本來(lái)就以容量見(jiàn)長(cháng)的NAND閃存更是如虎添翼。 至于SLC技術(shù)與EEPROM相同,但在浮置閘極(Floating gate)與源極(Source gate)之中的氧化薄膜更薄,其數據的寫(xiě)入是透過(guò)對浮置閘極的電荷加電壓,然后可以透過(guò)源極,即可將所儲存的電荷消除,藉由這樣的方式,便可儲存1個(gè)個(gè)信息位,這種技術(shù)的單一位細胞方式能提供快速的程序編程與讀取,不過(guò)此技術(shù)受限于低硅效率(Silicon efficiency)的問(wèn)題,必須要藉由較先進(jìn)的流程強化技術(shù)(Process enhancements),才能向上提升SLC制程技術(shù)。 我們可以將SLC制程與MLC制程來(lái)做一個(gè)對比,SLC架構是0和1兩個(gè)充電值,而MLC架構可以一次儲存4個(gè)以上的充電值,因此MLC架構可以有比較好的儲存密度,再加上可利用比較老舊的生產(chǎn)程備來(lái)提高產(chǎn)品的容量,而無(wú)須額外投資生產(chǎn)設備,可以享有成本與良率的優(yōu)勢。 不過(guò)MLC制程也有著(zhù)一些必然的缺點(diǎn),那就是使用壽命不及SLC制程,MLC制程只能承受約1萬(wàn)次左右的讀寫(xiě),這個(gè)數字要低于SLC制程的10萬(wàn)次讀寫(xiě)。另外讀寫(xiě)速度,SLC制程比MLC制程要快3倍以上,再加上MLC制程對于電力的消耗也相對SLC制程要大。所以總體來(lái)說(shuō),這兩種流行的制程工藝特點(diǎn)如下 SLC制程 優(yōu)點(diǎn):讀、寫(xiě)速度快,耗電量更低,使用壽命為10萬(wàn)次左右 MLC制程 優(yōu)點(diǎn):存儲密度高(縮減芯片體積35%),4G容量以上全為MLC產(chǎn)品,價(jià)格低 我們從這兩種閃存制程的技術(shù)參數對比中很容易可以看出各自的優(yōu)、缺點(diǎn)。而且業(yè)內也有這樣一種說(shuō)法,只有在亞洲市場(chǎng)MLC制程的產(chǎn)品才比較流行,歐美市場(chǎng)則幾乎清一色的全部都是SLC制程的產(chǎn)品。 再回到問(wèn)題SD卡事件中,一些實(shí)力型的SD卡制造大廠(chǎng),在采用新一代MLC制程閃存芯片生產(chǎn)SD卡時(shí),馬上就發(fā)現了MLC閃存的控制芯片在設計上出現的兼容性問(wèn)題。他們通過(guò)與控制芯片廠(chǎng)商的合作,已經(jīng)順利的解決了新一代MLC閃存的兼容性問(wèn)題。使得這些廠(chǎng)商所生產(chǎn)的SD閃存卡采用的控制芯片,均能穩定地支持MLC NOP=1的要求,不致產(chǎn)生數據流失(Data Loss)等質(zhì)量問(wèn)題。下文的拆解評測中,會(huì )為大家作詳細的解釋。 |
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