NAND 및 eMMC: 플래시 메모리에 대해 알아야 할 모든 것

플래시 메모리는 어디에나 있습니다. USB 메모리 스틱, 카메라의 SD 카드, 솔리드 스테이트 하드 드라이브, 병원 의료 장비, 산업용 로봇 기계, 그 외 수많은 장치와 장치에 존재합니다.

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그러나 그것이 실제로 무엇인지 궁금해하기 위해 멈춰 본 적이 있습니까? 다른 유형의 플래시 메모리가 있습니까? 그들은 무엇을 위해 사용됩니까? 어떻게 작동합니까?

이 기사에서는 가장 일반적인 두 가지 유형의 플래시 메모리인 NAND와 eMMC의 차이점을 설명합니다.

플래시 메모리 설명

플래시 메모리에는 몇 가지 다른 유형이 있지만 NAND가 가장 일반적입니다. USB 카드에서 찾을 수 있는 것입니다. 주요 MP3 플레이어 , 고용량 데이터 저장이 필요한 기타 장치.

플래시 메모리에는 두 가지 주요 특성이 있습니다.

비휘발성 - 비휘발성 메모리는 데이터를 유지하기 위해 전원 공급 장치가 필요하지 않습니다. 따라서 재부팅 사이에 지속되는 장기 저장에 가장 일반적으로 사용됩니다. 반대(휘발성 메모리)의 예는 컴퓨터의 RAM입니다. RAM은 PC를 종료하면 유지된 모든 정보를 잃습니다.
유한한 쓰기 주기 수 — 플래시 메모리는 작동 방식 때문에 마모되기 전에 제한된 횟수만 사용할 수 있습니다. 개별 셀이 천천히 실패하고 성능이 저하됩니다.

플래시 메모리는 어떻게 작동합니까?

플래시 메모리는 셀 어레이에 데이터를 저장하고 각 셀에는 최소 1비트의 데이터가 저장됩니다. 셀은 블록으로 구성되며, 여기서 블록은 식별 가능한 데이터 단위를 형성하는 연속적인 바이트 집합으로 정의됩니다.

블록은 어레이에서 프로그래밍/지울 수 있는 가장 작은 부분입니다. 블록은 전하에 의해 기록되며 각 셀은 1 또는 0 숫자를 나타냅니다.

모든 블록을 함께 고려하면 메모리 칩이 형성됩니다. 이 칩은 기본 컨트롤러와 USB 인터페이스도 포함하는 인쇄 회로 기판에 장착됩니다.

NAND 자체는 원시 플래시 메모리이며 자체 프로토콜을 사용합니다. SD 카드 및 솔리드 스테이트 드라이브와 같은 NAND를 구현하는 설계는 FTL(Flash Translation Layer)을 구현하기 위해 맨 위에 마이크로컨트롤러를 추가하는 경우가 많습니다. FTL은 디스크 사용량(예: USB를 통한)을 의미 있는 NAND 작업으로 변환합니다.

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다양한 유형의 NAND

NAND 플래시 메모리는 포괄적인 문구입니다. 다양한 디자인과 하위 클래스가 있습니다. 가장 일반적인 세 가지가 정말 걱정할 필요가 있는 유일한 것입니다.

SLC(단일 레벨 셀)

SLC는 NAND의 최고의 버전으로 널리 간주됩니다. 메모리 셀당 1비트의 데이터를 저장하므로 열화되기 전에 셀당 약 100,000회 쓰기 사이클을 처리하여 최고의 내구성을 갖습니다.

쓰기 속도가 가장 빠르고 전력 소비가 가장 낮지만 기본 3레벨 셀 설계보다 최대 3배 더 비쌀 수 있으며 저장 용량이 더 낮은 경우가 많습니다. 고성능, 중간 밀도 상황에 가장 잘 배포됩니다.

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일반적으로 서버, 고성능 미디어 카드, 하이브리드 디스크 드라이브 및 최고급 솔리드 스테이트 드라이브와 같이 속도가 필요한 상황에서 사용됩니다. Panasonic의 FX 시리즈와 같은 고급 전문가용 SD 카드에서도 찾을 수 있습니다.

MLC(다단계 셀)

MLC NAND는 셀당 2비트를 저장하므로 동일한 크기의 장치에 두 배의 데이터를 저장할 수 있으므로 비트당 비용이 크게 절감됩니다. 고밀도, 저주기 애플리케이션에 적합합니다.

그러나 단점이 있습니다. MLC는 저하되기 전에 셀당 약 10,000개의 쓰기 주기만 지원할 수 있으므로 수명에 부정적인 영향을 미칩니다.

MLC는 소비자 등급 NAND로 간주될 수 있습니다. 이는 전 세계적으로 전체 NAND 플래시 출하량의 거의 80%를 차지하며 소비자용 솔리드 스테이트 드라이브에 가장 일반적으로 사용됩니다.

TLC(3단계 셀)

TLC NAND는 세 가지 형태 중 가장 저렴하며 MLC 메모리보다 약 30% 저렴하며 SLC 메모리보다 저렴합니다.

밀도가 가장 높아 셀당 3비트의 데이터를 저장할 수 있으며 내구성이 최악입니다. 실제로 일반적인 TLC 칩은 셀당 약 4,000회 쓰기 사이클만 지원할 수 있으며 이는 MLC와 SLC보다 훨씬 나쁩니다.

TLC는 최고급 NAND 성능이 필요하지 않고 해당 제품만큼 오래 지속되지 않는 비용 효율적인 제품에 가장 일반적으로 사용됩니다. 예를 들면 MP3 플레이어, 최고의 USB 메모리 스틱 , 저가형 휴대용 미디어 장치.

운영 체제를 실행하거나 중요한 데이터(예: 솔리드 스테이트 드라이브)를 저장하는 모든 항목에서는 찾을 수 없습니다.

eMMC 플래시 메모리는 어떻습니까?

eMMC는 'Embedded Multimedia Card'의 약자로, 전신인 MMC(Multimedia Card)에서 파생된 것입니다.

멀티미디어 카드는 1997년에 처음 출시되었습니다. 초기 MP3 플레이어와 디지털 카메라를 비롯한 휴대용 장치의 저장 매체로 사용되었습니다. 카드용 포트는 당시 컴퓨터에 내장되어 있는 경우가 많았지만 SD 카드의 인기가 높아짐에 따라 더 이상 MMC를 사용하는 제조업체가 줄어들었습니다. 오늘날에는 MMC 슬롯이 있는 PC를 구입하기가 어렵습니다.

그러나 유산은 eMMC 카드의 형태로 지속되었습니다. eMMC 메모리는 여전히 모바일 분야에서 가장 일반적인 모바일 장치 통합 스토리지 형태로 널리 사용되며 일부 저가형 PC, 태블릿 및 크롬북에서도 볼 수 있습니다.

이것은 장치에 납땜되어 있고 제거할 수 없는 작은 BGA(Ball Grid Array)에 배열되어 있습니다. 속도가 느리고 다른 형태의 NAND보다 저렴하므로 여유가 있다면 대신 NAND 장치를 목표로 하는 것이 좋습니다.

간단히 말해서 NAND 및 eMMC

바라건대 우리는 NAND와 eMMC를 이해할 수 있는 방식으로 설명했지만 여전히 혼란스럽다면 걱정하지 마십시오. 혼란스러운 주제임에는 틀림없습니다.

누군가에 대해 알아내는 방법

기술의 이동 속도가 혼란을 가중시킵니다. 예를 들어, 최신 버전의 eMMC는 이제 약 400MB/s의 개별 SATA 기반 SSD에 필적하는 쓰기 속도를 자랑합니다. 그러나 대부분의 경우 SLC, MLC 및 TLC의 차이점만 알면 됩니다.

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저자 소개 댄 프라이스(1578개의 기사 출판)

Dan은 2014년에 MakeUseOf에 합류했으며 2020년 7월부터 Partnerships Director를 맡고 있습니다. 후원 콘텐츠, 제휴 계약, 프로모션 및 기타 형태의 파트너십에 대한 문의는 그에게 연락하십시오. 또한 매년 라스베가스에서 열리는 CES의 전시장을 돌아다니는 그를 볼 수 있습니다. 글을 쓰기 전에는 재무 컨설턴트였습니다.

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