什么是NAND闪存？

什么是NAND闪存？

NAND闪存是使固态硬盘成为可能的技术。与在旋转的磁性盘片上存储数据的硬盘不同，NAND闪存在数百万个微小的存储单元中存储数据。每个单元都是一个可以保持电荷的晶体管。电荷的存在或不存在代表1或0，这是计算机理解的二进制语言。

NAND单元中的晶体管有一个称为浮栅的特殊层，周围被绝缘材料包围。当施加电压时，电子通过隧道效应穿过绝缘体并被捕获在浮栅中。这种捕获的电荷改变了晶体管的阈值电压，可以通过测量该电压来读取存储的数据。绝缘性能良好但不完美，这就是NAND单元最终会磨损的原因。

NAND按页、块和平面组织。页是可以读取或写入的最小单位，通常为16KB。一个块包含许多页，通常为256页或更多。重要的是，不能直接覆盖一个页。必须先擦除整个块，然后写入新数据。这就是SSD需要控制器来管理垃圾回收和磨损均衡的原因。

NAND的类型决定了每个单元可以存储多少位。SLC每个单元存储一位，MLC存储两位，TLC存储三位，QLC存储四位。每个单元存储的位数越多，成本越低，容量越大，但速度越慢，耐久性越低。SSD中的控制器必须更努力地区分多比特单元中的不同电荷水平。

现代SSD使用3D NAND，它将单元垂直堆叠成层，而不是并排放置。这增加了密度，而无需缩小单元，否则会降低可靠性。目前的3D NAND已有超过200层，制造商正在努力实现500层或更多。层数越多，SSD越便宜、越快、越可靠。