如果您緊跟當今閃存設備的趨勢，您將不可避免地看到存儲容量在不斷降低價格點方面的驚人進步。但是，當您看到這些進步背后的原因時，您會注意到更高的容量和更低的成本會降低可靠性。

基于SLC NAND的工業(yè)級閃存存儲成本更高，但也是嵌入式系統(tǒng)設計人員可用的最可靠的NAND閃存解決方案。緊湊型閃存卡的功率低至 128 MB，能夠以較低的單位成本實現(xiàn)出色的可靠性。降低成本和提高容量的兩個關鍵因素是增加每節(jié)電池的NAND位和硅中更精細的走線寬度幾何形狀。

讓我們來談談每個單元的 NAND 位。當NAND最初被發(fā)明時，細胞內只有兩種狀態(tài)。它們被公認為高或低。這被稱為單級單元 （SLC） NAND。

隨著時間的推移，硅架構的進步允許每個單元存儲兩個位。它被稱為多級單元（MLC），它有效地在同一空間中存儲了兩倍的數(shù)據(jù)。它需要能夠在NAND單元中存儲四個不同的狀態(tài)，分別代表00，01，10和11。

NAND閃存的最新熱潮始于消費類閃存卡，并正在慢慢遷移到消費類設備，是每單元3位NAND架構。要存儲 3 位，三級單元 （TLC） NAND 必須能夠在原始 SLC NAND 存儲兩個相同的區(qū)域中存儲和檢索八種不同的狀態(tài)。

那么，這對使用低成本MLC和TLC存儲器的閃存卡和嵌入式系統(tǒng)的可靠性意味著什么呢？這意味著可靠性較低。目前的 MLC NAND 每個塊具有大約 3，000 個擦除周期，而 TLC NAND 可以只有 300 個。相比之下，SLC每個塊的擦除周期為50，000至70，000次。

推動容量增加和成本降低的第二個NAND趨勢是NAND芯片的走線寬度。當您將寬度縮小到越來越精細的幾何形狀時，您可以在給定的硅片上容納更多的內存。

如今的 MLC NAND 正從 19/20 納米跡線寬度快速驅動至 15/16 納米，而 SLC 繼續(xù)提供 43 納米寬度。更精細的跡線寬度會引入幾個因素，這些因素可能對可靠性、程序和讀取干擾有害。

編程時會引起程序干擾。由于對電池進行編程需要更高的電壓電平，因此相鄰NAND電池的狀態(tài)可能會受到意外影響。MLC 和 TLC NAND 對程序干擾更敏感，因為它們每個狀態(tài)的電壓裕量較小。

讀取干擾并不像程序干擾那樣嚴重，但隨著跟蹤寬度的不斷縮小，它正在成為一個問題。當與被讀取的細胞相鄰的電池受到與未選定電池的浮動門耦合的雜散電荷的影響時，就會發(fā)生這種現(xiàn)象。

總而言之，如果必須實現(xiàn)長壽命嵌入式設計的可靠性，那么工業(yè)級閃存存儲應該是您系統(tǒng)的首要任務。

審核編輯：郭婷