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震惊!你的SSD可以用100年,你造吗?

2017-8-17 15:54| 发布者: 量产吧| 查看: 2040| 评论: 4|原作者: 路虎666

摘要: 闪存密度的提升,依赖于制程的减小(现在已经进入15nm时代)和单个存储单元存储数据的增加(SLC-MLC-TLC),还有就是3D技术(平房变高层电梯房),前者带来的问题就是闪存的耐写性和寿命减小。回忆一下闪存的基本原理(具体参看《读懂SSD之NAND FLASH闪存基础》): 上图是闪存的一个基本存储单元,由一种类NMOS的双层浮空栅(Floating Gate)MOS管组成,用以存储一个bit(SLC)或者2个bit(MLC)或者3个bit(T ...

闪存密度的提升,依赖于制程的减小(现在已经进入15nm时代)和单个存储单元存储数据的增加(SLC->MLC->TLC),还有就是3D技术(平房变高层电梯房),前者带来的问题就是闪存的耐写性和寿命减小。

回忆一下闪存的基本原理(具体参看《读懂SSD之NAND FLASH闪存基础》):


nand1.jpg

上图是闪存的一个基本存储单元,由一种类NMOS的双层浮空栅(Floating Gate)MOS管组成,用以存储一个bit(SLC)或者2个bit(MLC)或者3个bit(TLC)的数据。电荷是存储在浮栅极里面的,由上下两个绝缘层(黄色标识)包裹,这样即使掉电,里面的电子也出不来,所以闪存可以做到掉电数据不丢失。在写入数据前,必须清空浮栅极里面的电子,就是我们通常说的擦除操作,具体做法就是衬底加高电压,把浮栅极里面的电子吸出来;清空后,然后再在控制极(最上层)加高电压,把电子吸入到浮栅极,从而完成写入操作。

随着擦除和写入次数的增加,浮栅极下面的那个绝缘层(黄色标识)会慢慢变薄(该说法不准确,有专家指出:浮栅极下的氧化层是不会变薄的,是氧化层里的化学键退化,导致绝缘作用减弱。磨损的含义不是氧化层变薄,而是化学键退化减弱。特别更正),隔离作用慢慢减弱,导致浮栅极里面的电子可能偷偷溜出来,或者浮栅极外面充满好奇心的电子钻入浮栅极里面去。不就是围城吗?里面的人想出来,外面的人想进去,现在墙上出现个狗洞,刚好为这些人提供了方便。这种绝缘层磨损带来的后果就是,存储在里面的数据会发生翻转,即1变成0,或者0变成1。这不是我们想要的。可以说,那些从事SSD开发工作的人,一辈子大多数时间都是在跟这样的问题做斗争。

图片1.png

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最新评论

引用 403458608 2017-8-19 13:04
让菜鸟明白原理的好贴
引用 403458608 2017-8-19 13:05
自己看发现还有好几页的内容
引用 chinawbf 2017-8-19 20:48
真是难得给力的帖子啊。
引用 XonTime 2018-3-28 12:12
淡定,淡定,淡定……

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