SSD萬古議題：MLC＆TLC

在固態硬碟這類精密硬體里，快閃記憶體顆粒是這類型產品的核心技術。

快閃記憶體顆粒的普及與應用大大提升了儲存硬體的速度與效率，擺脫了傳統機械硬碟繁瑣的讀寫方式，也不會像機械硬碟那麼容易損壞。

同時，快閃記憶體顆粒技術也直接關係到產品的製造成本、使用壽命與運行速度。

目前快閃記憶體顆粒的種類分為三類，分別為SLC、MLC、TLC，今天我們先撇開價格昂貴的SLC，淺析MLC與TLC快閃記憶體顆粒的各方面表現。

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5-2018

SSD萬古議題：MLC&TLC

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TLC與MLC的初步了解

TLC是Trinary-LevelCell的簡稱。

直譯過來就是三階單元，即一個單元可以儲存3個信息。

MLC是Multi-LevelCell的簡稱。

直譯過來就是二階單元，即一個單元可以儲存2個信息。

MLC VS TLC：性能

在對兩者性能進行對比前，我們需要對快閃記憶體顆粒儲存信息的方式有所了解。

快閃記憶體存儲信息的方式，是在MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）中完成。

在對一個快閃記憶體單元編程的時候，電壓加到控制柵極上，形成一個電場，讓電子穿過硅氧化物柵欄，達到浮動柵極。

穿越過程完成後，控制柵極上的電壓會立刻降回零，從而達到儲存信息的目的，擦除信息的方法也與之相似。

在對一個快閃記憶體單元編程的時候，電壓加到控制柵極上，形成一個電場，讓電子穿過硅氧化物柵欄，達到浮動柵極。穿越過程完成後，控制柵極上的電壓會立刻降回零，從而達到儲存信息的目的，擦除信息的方法也與之相似。

而TLC和MLC的MOSFET是一樣的，區別在於其編程的狀態不同：MLC需要儲存兩個信息，因此就需要四種狀態了，以計算機的二進位來理解，既0、1、10、11，而TLC儲存三個信息，則需要八種狀態，既0、1、10、11、100、101、110、111。儲存的信息多就等於帶來了更多不穩定因素。每個單元儲存的信息越少，運行起來也越快。自然性能也就更好

就性能方面而言，MLC SSD的性能會優於TLC SSD。

MLC VS TLC：壽命

在壽命方面的比較上，MLC依舊優秀於TLC，由於製造方式與成本的不同，導致兩者產生了使用壽命上的差距。

以擦寫次數來算，MLC的擦寫次數在3000~10000次，TLC的擦寫次數約為500次，所以使用壽命上的比較顯而易見。

MLC VS TLC：成本

TLC SSD的生產成本比MLC SSD要低，從顆粒的擦寫次數也能猜得出，既然MLC的擦寫次數要高於TLC，最根本的原因就是在技術與製造成本上要高，TLC快閃記憶體相較於MLC快閃記憶體可降低至少20%的製造成本，這也令TLC產品擁有更實惠的售價。

MLC VS TLC：價格

決定價格最根本的原因之一就是製造成本，在成本上，TLC的製造成本比MLC的低，自然產品售價也是TLC SSD更為便宜。因為TLC SSD的面世，令SSD市場產生了巨大的改變，TLC SSD的價格成為了一般消費層的主流產品，顯然相比起MLC SSD，TLC SSD才是更符合大眾消費水準的產品。

我們選取一款TLC SSD與MLC SSD進行對比。三星860 EVO SSD採用TLC顆粒，而三星970 RRO採用MLC顆粒，同樣取1TB容量進行比較。三星860 EVO 1TB售價大約在2200左右，而三星 970 PRO 1TB的售價在4500左右，由此可見，TLC SSD的超高的性價比，自然也是一般家用機和筆記本的首選。

MLC VS TLC：發展趨勢

雖然TLC SSD的價格令其得到了大眾的青睞，但其使用壽命過短問題也成為了各大廠家頭疼的問題。

許多生產廠家都在對TLC的壽命進行研究與嘗試，終於，三星860系列的面世將TLC SSD的使用壽命期限提升到一個全新的高度。三星860系列的產品使用壽命相比起850系列的使用壽命足足高了3~4倍，一般的使用下是完全足夠的。

TLC SSD的另一個發展趨勢是其儲存方面的進步，三星840系列SSD就是首款採用TLC技術的固態硬碟。

而且隨後的三星850系列就採用了當時最新的第一代3D NAND快閃記憶體技術，相較於其他的2D NAND TLC快閃記憶體技術，3D NAND技術為SSD帶來了更大的容量以及更優秀的讀寫性能，850 系列憑藉著優秀的性能與超高的性價比在當時取得了一馬當先的地位。2018年，三星860 EVO面世，採用第四代64層3D- NAND技術，降低功耗的同時也讓讀寫速度再次得到提升，同時860系列大大提升了SSD的寫入量。

TLC終將成為SSD中低端市場的主流，一般情況下都會首選TLC SSD，而MLC則是活躍在高端消費領域，MLC的性能會不斷提升，價格也會隨之水漲船高。

MLC VS TLC：如何抉擇

選擇其實非常簡單，TLC技術的進步已經較為成熟，使用壽命的問題也得到了有效的解決，而且價格也比MLC更低，性價比最高的無疑是TLC SSD產品。

對於大眾消費者而言，TLC SSD是完全能滿足日常使用需求的，而對於經濟條件較好的性能發燒友來說，MLC SSD自然是他們的首選，畢竟MLC技術的性能是對得起其價格的， 那麼三星NVMe SSD 970 PRO這款MLC SSD也一定不會另你失望。

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