Flash-minne finns överallt. Det finns i ditt USB-minne, din kamerans SD-kort, din solid-state hårddisk, medicinsk utrustning för sjukhus, industriella robotmaskiner och otaliga fler enheter och prylar.
Men har du någonsin stannat upp och undrat vad det egentligen är? Finns det olika typer av flashminnen? Vad används de till? Hur fungerar det hela?
I den här artikeln kommer vi att förklara skillnaderna mellan två av de vanligaste typerna av flashminne—NAND och eMMC.
Flashminne förklaras
Det finns några olika typer av flashminnen, men NAND är det vanligaste. Det är den du hittar i USB-kort, de ledande MP3-spelarna och andra enheter som kräver datalagring med hög kapacitet.
Flash-minne har två nyckelegenskaper:
Icke-flyktig—Icke-flyktigt minne behöver ingen strömförsörjning för att behålla sina data. Som sådan används den oftast för långtidslagring som kvarstår mellan omstarterna. Ett exempel på dess motsats (flyktigt minne) är din dators RAM. RAM förlorar all lagrad information när du stänger av din dator. Finita antal skrivcykler—På grund av hur det fungerar kan flashminnet bara användas ett begränsat antal gånger innan det börjar slitas ut. Enskilda celler kommer långsamt att misslyckas och prestandan försämras.
Hur fungerar flashminne?
Flash-minnet lagrar data i en array av celler och varje cell innehåller minst en bit data. Cellerna är organiserade i block, där ett block definieras som en sammanhängande uppsättning bytes som bildar en identifierbar dataenhet.
Ett block är den minsta programmerbara/raderbara delen av arrayen. Blocken skrivs till med elektrisk laddning, där varje cell antingen representerar ett 1-tal eller ett 0-tal.
När alla block betraktas tillsammans bildar de ett minneschip. Chipet är monterat på ett tryckt kretskort, som även innehåller en baskontroll och ett USB-gränssnitt.
NAND i sig är råflashminne och använder sitt eget protokoll. Konstruktioner som implementerar NAND – som SD-kort och solid-state-enheter – lägger ofta till mikrokontroller ovanpå för att implementera ett Flash Translation Layer (FTL). FTL översätter din diskanvändning (till exempel via USB) till meningsfulla NAND-operationer.
De olika typerna av NAND
NAND-flashminne är en catch-all-fras. Det finns många olika utföranden och underklasser. De tre vanligaste är de enda du verkligen behöver oroa dig för.
SLC (Single Level Cell)
SLC anses allmänt vara den bästa versionen av NAND. Den lagrar en bit data per minnescell och har därför den bästa uthålligheten och hanterar cirka 100 000 skrivcykler per cell innan försämring.
Den har de snabbaste skrivhastigheterna och den lägsta strömförbrukningen men kan vara upp till tre gånger dyrare än en grundläggande Three Level Cell-design och har ofta lägre lagringskapacitet. Det är bäst att använda i högpresterande situationer med medeldensitet.
Det används vanligtvis i situationer där hastighet krävs – till exempel servrar, högpresterande mediekort, hybriddiskenheter och toppmoderna solid-state-enheter. Det kan också hittas i avancerade professionella SD-kort, som Panasonics FX-serie.
MLC (Multi-Level Cell)
MLC NAND lagrar två bitar per cell och kan därför hålla dubbelt så mycket data i en enhet av samma storlek, vilket avsevärt minskar kostnaden per bit. Det är utmärkt för applikationer med högre densitet och låg cykel.
Det finns dock en kompromiss: MLC kan bara stödja cirka 10 000 skrivcykler per cell innan försämring, vilket påverkar dess livslängd negativt.
MLC kan betraktas som konsumentklassad NAND. Det är ansvarigt för nästan 80 procent av alla NAND-flash-försändelser över hela världen och används oftast i konsumentklassade solid-state-enheter.
TLC (Three Level Cell)
TLC NAND är den billigaste av de tre formerna och kostar cirka 30 procent billigare än MLC-minne (och till och med billigare än SLC-minne).
Det är den högsta densiteten – kan spara tre bitar data per cell och har den sämsta hållbarheten. Faktum är att ett typiskt TLC-chip bara kan stödja cirka 4 000 skrivcykler per cell, vilket är mycket värre än både MLC och SLC.
TLC används oftast i kostnadseffektiva produkter som inte kräver förstklassig NAND-prestanda och som inte varar lika länge som dess motsvarigheter. Exempel inkluderar MP3-spelare, de bästa USB-minnena och billiga bärbara medieenheter.
Det kommer inte att hittas på något som kör ett operativsystem eller lagrar kritiska data (som solid-state-enheter).
Vad sägs om eMMC Flash-minne?
eMMC står för “Embedded Multimedia Card”, som i sig växte fram ur sin föregångare, MMC (Multimedia Card).
Multimediakort kom först på hyllan redan 1997. De användes som lagringsmedium för bärbara enheter, inklusive de tidigaste MP3-spelarna och digitalkamerorna. Portar för korten var ofta inbyggda i datorer på den tiden, men i takt med att SD-kortens popularitet växte, störde färre tillverkare sig med MMC längre. Idag har du svårt att köpa en PC med en MMC-plats.
Arvet har dock levt kvar i form av eMMC-kort. eMMC-minne används fortfarande i stor utsträckning inom mobilsektorn som den vanligaste formen av integrerad lagring i mobila enheter och kan till och med hittas i vissa billiga datorer, surfplattor och Chromebooks.
Den är arrangerad på en liten kulnät (BGA) som är fastlödd på enheten och inte kan tas bort. Det är långsammare och därför billigare än andra former av NAND, så om du har råd, sikta hellre på NAND-enheter istället.
NAND och eMMC i ett nötskal
Förhoppningsvis har vi förklarat NAND och eMMC på ett begripligt sätt, men om du fortfarande är förvirrad, oroa dig inte. Det är utan tvekan ett förvirrande ämne.
Förvirringen förvärras av den hastighet med vilken tekniken rör sig. Till exempel har den senaste versionen av eMMC nu skrivhastigheter som konkurrerar med diskreta SATA-baserade SSD:er på cirka 400 MB/s. Men för det mesta behöver du bara känna till skillnaderna mellan SLC, MLC och TLC.
Om författaren
Dan Price (1609 publicerade artiklar)
Dan började på MakeUseOf 2014 och har varit Partnerships Director sedan juli 2020. Kontakta honom för frågor om sponsrat innehåll, affiliateavtal, kampanjer och andra former av partnerskap. Du kan också hitta honom ströva runt på utställningsgolvet på CES i Las Vegas varje år, säg hej om du ska åka. Före sin författarkarriär var han finanskonsult.
Mer från Dan Price
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, free e-böcker och exklusiva erbjudanden!
Klicka här för att prenumerera
