一键识别NAND闪存分类
NAND存储器约在四十年前被发明，如今已成为大宗商品，被广泛应用于消费性电子设备，例如智能手机、平板电脑和游戏机等。NAND闪存不需要电源也能保存数据，因此非常适合随身携带、设备内嵌或外接使用。
在NAND闪存普及之前，数据存储主要依靠磁性媒介，包括软盘和硬盘。相较于闪存存储器，磁性设备的读写速度较慢，且相对较容易受到外部磁场和物理撞击的影响。而「Flash」通常是指闪存内容被抹除的速度，就像相机的「闪光」一样迅速。
NAND闪存在存储世界中的地位
一般来说，內存可以分为挥发性和非挥发性两类。动态随机存储存储器（DRAM）以其高速性能而著称，非常适合作为操作型內存。不过DRAM属于挥发性內存，因此一旦失去电源供应，数据就会遗失。
相反地，非挥发性內存（NVM）在失去电源供应后仍能保存数据，使其成为理想的存储设备。非挥发性內存有多种类型，其中电可擦存储器元件的分支包括光罩式只读存储器（Mask ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦可编程只读存储器（EPROM）、电可擦可编程只读存储器（EEPROM）以及闪存。闪存与EEPROM的主要区别在于闪存须以block为单位进型抹除，且其存储容量更大。
图 1
闪存存储器有两种类型：NOR和NAND。NOR FLASH属于高速随机读写，可以读写小至1 byte的数据。而NAND FLASH属于高速连续读写，以block为单位进行读写。与NOR相比，NAND的读取速度比写入速度更快。
非挥发性內存的全球市场在2022年达到七百四十六亿美元，预计2027年将达到一千两百一十四亿美元（1）。非挥发性內存市场主要包括通信、网络、汽车、国防电子、医疗设备、工业自动化与家用消费电子（2），与SMARTsemi投入的市场相吻合。
图 2
数据源：（1）Market Forecast、MarketsandMarkets（2022年12月）。（2）KBV Research的市场区隔图表（2020年7月）。
从软盘到闪存
根据固态硬盘技术，闪存存储器透过电荷写入1和0。相较于软盘磁性媒介，闪存的尺寸更小、操作中更安静且更稳定，价格也更经济实惠。由于闪存没有机械部件，因此更加抗震以及抗撞击。这些优势加速了NAND闪存在各市场上的广泛应用，并推动了不同类型的NAND的发展。
NAND的种类：SLC、MLC、TLC、QLC
与NOR相比，NAND具有更高的耐用性、每位元的成本更低、更高的密度，以及更快的写入和抹除效率。依据数据存储的方法，NAND闪存存储器可以区分为四种类型：SLC、MLC、TLC和QLC。
SLC（Single-Level Cell）
SLC NAND中的每个储存单元可以存储一个位，因此只有两种可能的状态：0或1。由于只有两种状态，NAND可以迅速判定是0或1。SLC NAND的P/E循环通常在十万次左右，是所有NAND类型中数一数二的，也是拥有非凡耐久性的NAND技术。
SLC的缺点在于储存容量较低，且每位元成本高。然而，其高性能、高可靠性的优点让SLC NAND在需要耐久度和高速的关键任务应用中受到欢迎。
MLC（Multi-Level Cell）
MLC NAND中的每个储存单元可以存储两个位，这意味着可能的状态从两个增加到四个：00、01、10和11。相较于SLC，MLC的价格较低且拥有较高的位速率，使其成为许多高质量消费者、工业应用和汽车产品的优选。消费级的MLC可以处理约一万次的P/E循环，而企业级eMLC可以处理约两万至三万次的写入循环。
TLC（Triple-Level Cell）
TLC有时被称为MLC-3或3-bit MLC，每个储存单元可以存储三个位元，拥有八种可能的状态。相较于MLC，TLC拥有更高的存储容量、较低的成本，其P/E循环仅约三千次，性能和耐久度都不高，但对于大多数消费性电子产品来说，TLC已经足够。针对耐久性与可靠性要求较低的产业应用，TLC不失为一款经济实惠的选择。
QLC（Quad-Level Cell）
QLC NAND中的每个储存单元可以存储四个位，使用3D NAND垂直堆叠技术，可提高存储密度以及降低单位成本。QLC可以为那些追求降低每GB存储空间成本的产业应用带来优势。
图 3
供应链的顶层可以选择RAW NAND或Managed NAND。所有的NAND都需要内部或外部的主机控制器和固件（ECC、FTL等）。不同的地方是，RAW NAND需要透过外部管理，而Managed NAND是将內存管理系统嵌入至封装里，让导入可以更容易。
eMMC的组件是Managed NAND，将高容量的NAND闪存存储器（通常是MLC或TLC）与MMC控制器整合在一个单一的153-BGA封装里。eMMC的整合、小巧和耐用性使其成为网络、通信、国防、医疗、机器人及汽车应用的优选组件。
图 4
作为SMARTsemi的母公司，SMART Modular（世迈科技）在内存的定制封装和测试服务方面已有三十多年的丰富经验。除了具备现场实战经验，以及开发领先业界的测试流程之外，SMART Modular（世迈科技）在全球各地拥有服务据点和合作伙伴，提供丰富的资源，包括工程开发、生产制造以及专业测试服务等，这使得SMARTsemi可以为国际客户提供全方位服务。
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