Robot miniature amateur tenant une clé USB et une carte mémoire SD

Différences entre les NAND SLC, MLC, TLC et 3D dans les clés USB, SSD et les cartes mémoire

mai 2021

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Qu'est-ce que la mémoire NAND ?

La NAND est une mémoire flash non volatile qui peut conserver des données même lorsqu'elle n'est pas connectée à une source d'alimentation. La capacité de stockage des données hors tension électrique fait de la technologie NAND une excellente option pour les appareils internes, externes et portables. Les clés USB, les disques SSD et les cartes SD utilisent tous la technologie flash, apportant des mémoires à différents dispositifs, tels que votre téléphone portable ou votre appareil photo numérique.

Plusieurs types de NAND sont disponibles sur le marché. En termes simples, chaque type est différencié par le nombre de bits stockés par cellule. Chaque bit représente une charge électrique qui ne peut prendre que l'une des deux valeurs suivantes : 0 ou 1, activé/ désactivé.

Le coût, la capacité et l'endurance sont les principales différences entre les types de NAND. L'endurance est déterminée par le nombre de cycles de programmation et d'effacement (P/E) qu'une cellule flash peut subir avant de commencer à s'user. Un cycle P/E est le processus d'effacement et d'écriture d'une cellule. Plus la technologie NAND peut supporter de cycles P/E, meilleure est l'endurance du dispositif.

Les types courants de stockage NAND sont SLC, MLC, TLC et 3D. Cet article présente les différentes caractéristiques de chaque type de NAND.

Infographie des principales différences entre les types de NAND

NAND SLC

Avantage : Endurance maximale - Inconvénient : Coûts élevés et faibles capacités

La technologie NAND à cellule à niveau unique (SLC) ne stocke qu'un bit d'information par cellule. La cellule stocke soit la valeur 0 ou la valeur 1. Par conséquent, les données peuvent être écrites et extraites plus rapidement. La technologie SLC offre les meilleures performances et la plus grande endurance avec 100 000 cycles P/E Elle durera donc plus longtemps que les autres types de NAND. Cependant, avec sa faible densité de données, SLC est le type de NAND le plus cher. Par conséquent, il n'est pas couramment utilisé dans les produits grand public. SLC est généralement privilégié pour les serveurs et d'autres applications industrielles qui nécessitent vitesse et endurance.

NAND MLC

Avantage : Plus économique que SLC - Inconvénient : Plus lent et moins endurant que SLC

La technologie NAND à cellules multi-niveaux (MLC) stocke plusieurs bits par cellule, même si le terme MLC équivaut généralement à 2 bits par cellule. MLC a une densité de données plus élevée que SLC et peut donc être produit dans de plus grandes capacités. MLC offre une bonne combinaison de prix, de performances et d'endurance. Cependant, MLC est plus sensible aux erreurs de données avec 10 000 cycles P/E et son endurance est donc plus faible que celle du SLC. MLC est généralement utilisé dans les produits de consommation où l'endurance joue un rôle moins important.

NAND TLC

Avantage : Le plus économique avec les plus hautes capacités - Inconvénient : Faible endurance

La technologie NAND à cellules à triple niveau (TLC) stocke 3 bits par cellule. Lorsque le nombre de bits par cellule augmente, le coût baisse et la capacité augmente. Cependant, elle a des effets négatifs sur les performances et l'endurance, avec seulement 3 000 cycles P/E. De nombreux produits de consommation utilisent le TLC car il est plus économique.

NAND 3D

Au cours des dix dernières années, la technologie NAND 3D a été l'une des plus grandes innovations sur le marché des mémoires flash. Les fabricants ont mis au point la technologie NAND 3D pour remédier aux problèmes rencontrés lorsqu'ils réduisaient la taille des NAND 2D afin d'obtenir des densités plus élevées à un coût moindre. Avec les NAND 2D, les cellules qui stockent les données sont placées horizontalement, côte à côte. Cela signifie que l'espace sur lequel les cellules peuvent être placées est limité et que la réduction de leur taille réduit aussi leur fiabilité.

Les fabricants de NAND ont donc décidé d'empiler les cellules dans une autre dimension, ce qui a donné naissance à la NAND 3D, où les cellules sont empilées verticalement. La densité plus élevée permet d'obtenir des capacités de stockage plus importantes sans gonfler énormément les prix. La technologie NAND 3D offre également une meilleure endurance et une plus faible consommation d'énergie.

Dans l'ensemble, NAND est une technologie de mémoire extrêmement importante, car elle offre des temps d'écriture et d'effacement rapides à un coût par bit inférieur. Avec la croissance de l'industrie du jeu vidéo, la technologie NAND est appelée à poursuivre son développement afin de satisfaire les besoins de stockage sans cesse croissants des consommateurs.

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