NAND et eMMC: tout ce que vous devez savoir sur la mémoire flash
La mémoire flash est partout. Il existe dans votre clé USB, la carte SD de votre appareil photo, votre disque dur SSD, votre équipement médical hospitalier, vos robots industriels et d'innombrables autres appareils et gadgets.
Mais vous êtes-vous déjà demandé ce que c'est réellement? Existe-t-il différents types de mémoire flash? Pour quoi sont-ils utilisés? Comment ça fonctionne?
Dans cet article, nous expliquerons les différences entre deux des types de mémoire flash les plus courants: NAND et eMMC.
Mémoire flash expliquée
Il existe différents types de mémoire flash, mais la NAND est la plus courante. C'est celui que vous trouverez dans les cartes USB, les principaux lecteurs MP3 et autres appareils nécessitant un stockage de données de grande capacité.
La mémoire flash a deux caractéristiques clés:
- Non volatile: la mémoire non volatile n'a pas besoin d'une alimentation électrique pour conserver ses données. En tant que tel, il est le plus couramment utilisé pour le stockage à long terme qui persiste entre les redémarrages. Un exemple de son opposé (mémoire volatile) est la RAM de votre ordinateur. La RAM perd toutes les informations conservées lorsque vous éteignez votre PC.
- Nombre fini de cycles d'écriture – En raison de son fonctionnement, la mémoire flash ne peut être utilisée qu'un nombre limité de fois avant de commencer à s'user. Les cellules individuelles échoueront lentement et les performances se dégraderont.
Comment fonctionne la mémoire flash?
La mémoire flash stocke les données dans un tableau de cellules, et chaque cellule contient au moins un bit de données. Les cellules sont organisées en blocs, où un bloc est défini comme un ensemble contigu d'octets qui forment une unité de données identifiable.
Un bloc est la plus petite partie programmable / effaçable de la matrice. Les blocs sont écrits par charge électrique, chaque cellule représentant un nombre 1 ou 0.
Lorsque tous les blocs sont considérés ensemble, ils forment une puce mémoire. La puce est montée sur une carte de circuit imprimé, qui comprend également un contrôleur de base et une interface USB.
NAND lui-même est une mémoire flash brute et utilise son propre protocole. Les conceptions qui implémentent NAND, telles que les cartes SD et les disques SSD, ajoutent souvent des microcontrôleurs sur le dessus pour implémenter une couche de traduction Flash (FTL). Le FTL traduit votre utilisation du disque (par exemple, via USB) en opérations NAND significatives.
Les différents types de NAND
La mémoire flash NAND est une phrase fourre-tout. Il existe de nombreux modèles et sous-classes différents. Les trois plus courants sont les seuls dont vous devez vraiment vous soucier.
SLC (cellule à un niveau)
SLC est largement considéré comme la meilleure version de NAND. Il stocke un bit de données par cellule mémoire et a donc la meilleure endurance, gérant environ 100 000 cycles d'écriture par cellule avant détérioration.
Il a les vitesses d'écriture les plus rapides et la consommation d'énergie la plus faible, mais peut être jusqu'à trois fois plus cher qu'une conception de cellule à trois niveaux de base et a souvent une capacité de stockage inférieure. Il est préférable de le déployer dans des situations de haute performance à densité moyenne.
Il est généralement utilisé dans les situations où la vitesse est requise, par exemple, les serveurs, les cartes multimédias hautes performances, les lecteurs de disque hybrides et les lecteurs SSD haut de gamme. Il peut également être trouvé dans les cartes SD professionnelles haut de gamme, telles que la série FX de Panasonic.
MLC (cellule à plusieurs niveaux)
MLC NAND stocke deux bits par cellule et peut, par conséquent, contenir deux fois la quantité de données dans le même appareil de taille, ce qui réduit considérablement le coût par bit. Il est idéal pour les applications à haute densité et à faible cycle.
Cependant, il y a un compromis: MLC ne peut prendre en charge qu'environ 10 000 cycles d'écriture par cellule avant la détérioration, ce qui a un impact négatif sur sa longévité.
Le MLC peut être considéré comme un NAND de qualité grand public. Il est responsable de près de 80% de toutes les expéditions de mémoire flash NAND dans le monde et est le plus souvent utilisé dans les disques SSD grand public.
TLC (cellule à trois niveaux)
TLC NAND est la moins chère des trois formes, coûtant environ 30% moins cher que la mémoire MLC (et même moins chère que la mémoire SLC).
Il s'agit de la densité la plus élevée, capable de sauvegarder trois bits de données par cellule et de la pire durabilité. En fait, une puce TLC typique ne peut prendre en charge qu'environ 4 000 cycles d'écriture par cellule, ce qui est bien pire que MLC et SLC.
TLC est le plus couramment utilisé dans les produits rentables qui ne nécessitent pas de performances NAND haut de gamme et ne dureront pas aussi longtemps que ses homologues. Les exemples incluent les lecteurs MP3, les meilleures clés USB et les appareils multimédias portables bas de gamme.
Il ne sera pas trouvé sur tout ce qui exécute un système d'exploitation ou stocke des données critiques (comme les disques SSD).
Qu'en est-il de la mémoire flash eMMC?
eMMC est l'abréviation de «Embedded Multimedia Card», elle-même issue de son prédécesseur, MMC (Multimedia Card).
Les cartes multimédias ont été commercialisées pour la première fois en 1997. Elles ont été utilisées comme support de stockage pour les appareils portables, y compris les premiers lecteurs MP3 et appareils photo numériques. Les ports pour les cartes étaient souvent intégrés aux ordinateurs à l'époque, mais à mesure que la popularité des cartes SD augmentait, de moins en moins de fabricants se préoccupaient de MMC. Aujourd'hui, vous aurez du mal à acheter un PC avec un slot MMC.
Cependant, l'héritage a survécu sous la forme de cartes eMMC. La mémoire eMMC est encore largement utilisée dans le secteur mobile en tant que forme la plus courante de stockage intégré dans les appareils mobiles et peut même être trouvée dans certains PC, tablettes et Chromebooks bas de gamme.
Il est disposé sur un petit tableau de grille à billes (BGA) qui est soudé sur l'appareil et non amovible. C'est plus lent et donc moins cher que les autres formes de NAND, donc si vous pouvez vous le permettre, préférez plutôt viser des appareils NAND.
NAND et eMMC en bref
J'espère que nous avons expliqué NAND et eMMC de manière compréhensible, mais si vous êtes toujours confus, ne vous inquiétez pas. C'est sans aucun doute un sujet déroutant.
La confusion est aggravée par la vitesse à laquelle la technologie évolue. Par exemple, la dernière version de l'eMMC offre désormais des vitesses d'écriture rivalisant avec les SSD discrets SATA à environ 400 Mo / s. Mais pour la plupart, il vous suffit de connaître les différences entre SLC, MLC et TLC.