Multi-Level-Cell-NAND-Flash für den Unternehmensbereich Was ist Enterprise-MLC (eMLC)?

Anbieter zum Thema

FAST LTA GmbH

eMLC ist ein Flash-Speicher für den Enterprise-Bereich. Wie üblich für MLC-Flash, speichert eine Speicherzelle mehr als nur ein Bit an Informationen. MLC-Flash hat eine höhere Speicherdichte und ist günstiger als Single-Level-Cell-Flash, erfordert aber mehr Aufwand beim Schreiben und Lesen, was weniger Schreibzyklen und kürzere Lebensdauer zur Folge hat. Im Vergleich zu günstigem Consumer-MLC ist eMLC für eine längere Lebensdauer, mehr Schreibzyklen und weniger Bitfehler optimiert.

Die Abkürzung für Enterprise-MLC lautet „eMLC“. Es handelt sich um eine Kategorie von Multi-Level-Cell-Flash-Speicher, die für den Einsatz im professionellen Unternehmensbereich und weniger im Massenmarkt vorgesehen ist. Enterprise-MLC kann, wie für Multi-Level-Cell-Flash üblich, mehr als nur ein Bit an Informationen (in der Regel zwei Bit) pro Zelle speichern. Der Flash-Speicher hat dadurch eine höhere Speicherdichte und ist günstiger. Diese Vorteile werden durch größeren Aufwand beim Schreiben und Lesen der Speicherzellen und eine geringe Anzahl maximal erreichbarer Schreibzyklen erkauft. Letztlich sinken die Lebens- und Nutzungsdauer sowie die Zuverlässigkeit des Halbleiterspeichers.

Da im Enterprise-Bereich der Fokus nicht wie im Consumer-Bereich hauptsächlich auf preislichen Aspekten, sondern auf Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit liegt, kommt üblicherweise nicht günstiger Consumer-MLC-Flash-Speicher, sondern teurerer SLC-Flash-Speicher oder speziell optimierter eMLC-Flash-Speicher zum Einsatz.

Flash-Speicher-Hersteller haben eMLC speziell für professionelle Unternehmensanwendungen entwickelt. eMLC erreicht beispielsweise Schreibzyklenwerte von 20.000 bis 30.000 Schreibvorgängen, während cMLC oft nur circa 3.000 bis 10.000 Schreibvorgänge unterstützt. Erreicht wird die höhere Zahl an Schreibzyklen durch verschiedene Software-Verfahren und technische Optimierungen des Flash-Speichers wie spezielle Bitfehler-Algorithmen, Überprovisionierung, Wear-Leveling, weiterentwickelte Controller und anderes.

eMLC hat in der Regel zwar nicht die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit von SLC, bietet aber ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis und eine höhere Speicherdichte. Verwendet wird eMLC beispielsweise für einige SSD-Laufwerke oder Flash-Speicher-Arrays von Servern.

Grundsätzliche Unterscheidung zwischen SLC und MLC

eMLC-Flash gehört zur Kategorie von Multi-Level-Cell-Flash (MLC-Flash). Bei MLC-Flash handelt es sich um einen nichtflüchtigen, halbleiterbasiert arbeitenden Speicher, der im Gegensatz zu Single-Level-Cell-Flash (SLC-Flash) mehr als nur ein einziges Bit an Informationen pro Zelle speichern kann. In der Regel sind es zwei Bit je Speicherzelle, die über insgesamt vier verschiedene Ladungszustände abgebildet sind. Manchmal wird der Begriff „Multi-Level-Cell“ aber auch als Sammelbegriff für Speicherzellen mit noch mehr Bit Speicherkapazität verwendet. Die Bezeichnungen für diese Speicherzellen lauten Triple-Level-Cells (TLCs) oder Quadruple-Level-Cells (QLCs).

Bei eMLC-Flash für den Enterprise-Bereich kann man von zwei Bit Speicherkapazität je Zelle ausgehen. MLC-Flash hat eine höhere Speicherdichte als SLC-Flash, erfordert aber eine feinere Dosierung der Ladungsmenge beim Schreiben der Informationen in eine Zelle und ein genaueres Messen des Ladungsniveaus beim Auslesen einer Zelle. Die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sind im Vergleich zu SLC-Flash reduziert. Zudem ist MLC-Flash empfindlicher gegenüber Ladungsverlusten, hat eine höhere Wahrscheinlichkeit für Bitfehler, und die Anzahl der maximal möglichen Schreibzyklen ist deutlich geringer als bei SLC-Flash.

Abgrenzung zu Consumer-MLC (cMLC)

Sowohl Consumer-MLC (cMLC) als auch Enterprise-MLC (eMLC) bieten gegenüber SLC den Vorteil der höheren Speicherdichte. Der Preis pro Bit Speicherkapazität ist bei cMLC geringer als bei SLC oder eMLC. Die Beschränkungen im Bereich der Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Anzahl der Schreibzyklen und Bitfehlerwahrscheinlichkeiten von cMLC sind für Geräte im Massenmarktbereich hinnehmbar, da preisliche Aspekte im Vordergrund stehen. Typische Einsatzbereiche von Consumer-MLC sind Massenmarktprodukte wie USB-Speichersticks, SSD-Laufwerke, Speicherkarten und Speicher für Smartphones, Digitalkameras, Media-Player oder andere elektronische Geräte.

(ID:49625747)