SLC, MLC och TLC - Hur fungerar det?
SLC
Alla former av flash-baserad lagring som SSD-enheter, USB-lagring och minneskort lagrar data på samma sätt. Informationen lagras som en spänning eller spänningsnivå i en minnescell bestående av två transistorer. (Undantaget är XPoint som är lite annorlunda).
Förenklat går det att förklara så att en spänning läggs över en av transistorerna som sedan låser denna spänning. Genom att sedan läsa denna spänning går det att veta om datan är en etta eller nolla. Detta är hur en SLC, Single Level Cell, fungerar på en grundläggande nivå.
MLC
Genom att sedan låta flera olika referensspänningsnivåer användas på varje separat transistor för att symbolisera ytterligare information går det att få in mer information per minnescell. En MLC (eng. Multi-level cell) har två bitar lagrade i varje cell och använder således fyra olika referensvärden för spänningen.
Detta ger fördelen att det går att få in dubbelt så mycket information per minnescell, men det är svårare att tyda skillnaden mellan dessa referensnivåer. För detta behövs det användas något högre spänningar. En till nackdel när samma transistor kan ta emot två bitar är även att det skrivs mer information till samma transistor, än om det hade varit en del av en SLC.
TLC
I en mer extrem nivå så finns TLC (eng. Triple-Level Cell). Genom att lagra tre bitar i samma cell krävs dock att det nyttjas inte mindre än åtta nivåer.
Problematiken med att klämma in för mycket information i varje cell är att avstånden mellan varje respektive referensnivå minskar. För att motarbeta detta krävs det att kraftigare spänningar används. Detta i sin tur gör att det går att inducera oönskade strömmar i närliggande minnesceller som kan ändra deras lagrade värden.
Urladdningsproblematik
Om man bygger för litet så kommer minnescellerna inte heller kunna hålla tillräcklig laddning. Laddningen i respektive cell faller även över tid, även om transistorerna är mycket effektiva att hålla sin laddning.
Se gärna problematiken med fallande läsprestanda som exempelvis Samsung 840 Evo hade med sina små minnesceller (fysiskt små) och TLC.
Känslighet och slitage
En mindre cell har även färre kiselatomer i transistorerna. Detta medför då att det är större risk för slitage i minnescellerna som kan leda till att cellen slutar fungera. Färre kiselatomer och fler referensnivåer ger sämre toleranser helt enkelt.
Sedan skall man inte glömma att nämna att just skriva en specifik nivå av dessa åtta tar längre tid och kräver högre precision än med en SLC, där man bara lägger på spänning eller tömmer cellen.
Detta nyttjar Adata SU900 och andra SSD-enheter genom att behandla vissa celler som en SLC-cache. De skriver till cellen som om det vore en SLC och vid perioder med lägre belastning skriver den över den information som finns i denna cache till MLC-celler i SSD-enheten. Fysiskt sett är det ingen skillnad på minnescellerna, dock kan samtliga användas som MLC.
Den största fördelen med TLC och MLC över SLC är framförallt att det inte behövs samma mängd minnesceller för samma mängd lagrad data. Då blir det billigare att tillverka en viss datalagringskapacitet.
