tf卡知识

?市面上TF卡等闪存卡的降价主要原因是采用MLC(多层式储存格)架构的NAND闪存颗粒，而不少未降价的
品牌和产品都采用SLC(单层式储存格)架构的NAND闪存颗粒。
? ???
目前业内最具争议的话题莫过于NAND闪存的两大架构MLC和SLC了，这两种架构最大的区别是存取技术不同
，由此也带来了制造成本、工艺要求、辅助电路、存取次数上的迥异。从短期发展来看，SLC架构在使用
上优势较为明显，也因此成为了部分厂商炫耀产品的资本。然而MLC架构具有成本低廉、单片容量较SLC成
倍增大等优势，长远来看势必会成为NAND闪存的下一代主流架构。现在购买随身数码影音产品也许我们还
在为闪存芯片采用了哪种架构而顾虑，但在不久的将来这种顾虑会完全消失，为什么呢？且听笔者慢慢分
析。
　　 NAND闪存可分为三大架构，分别是单层式储存（Single Level Cell），即SLC；多层式储存（Multi
Level Cell），即MLC；多位式存储（Multi Bit Cell），即MBC。MLC是英特尔（INTEL）在1997年9月最
先研发成功的，其原理是将两个位的信息存入一个浮动栅（Floating Gate，闪存存储单元中存放电荷的
部分），然后利用不同电位的电荷，透过内存储存格的电压控制精准读写。讲白话点就是一个Cell存放多
个bit，现在常见的MLC架构闪存每Cell可存放2bit，容量是同等SLC架构芯片的2倍，目前三星、东芝、海
力士（Hynix）、IMFT(英特尔与美光合资公司)、瑞萨（Renesas）都是此技术的使用者，而且这个队伍还
在不断壮大，其发展速度远快于曾经的SLC架构。
　　SLC技术与EEPROM原理类似，只是在浮置闸极（Floating gate）与源极（Source gate）之中的氧化
薄膜更薄，其数据的写入是透过对浮置闸极的电荷加电压，然后可以透过源极，即可将所储存的电荷消除
，采用这样的方式便可储存每1个信息位，这种技术的单一位方式能提供快速的程序编程与读取，不过此
技术受限于低硅效率的问题，必须由较先进的流程强化技术才能向上提升SLC制程技术，单片容量目前已
经很难再有大的突破，似乎已经发展到了尽头。
　　MBC是英飞凌（Infineon）与赛芬半导体（Saifun Semiconductors）合资利用NROM技术共同开发的
NAND架构，技术上的问题目前还没有得到广泛应用。网上相关资料也非常有限，加之主题和篇幅关系，就
不做深入探讨了。
　　对MLC和SLC两大架构现在网上存在一个普遍的认识误区，那就是大家都认为MLC架构的NAND闪存是劣
品，只有SLC架构的NAND闪存才能在质量上有保障。殊不知采用MLC架构的NAND闪存产品在2003年就已经投
入市场使用，至今也没有见哪位用户说自己曾经购买的大容量CF、SD卡有质量问题。可能你会说这是暂时
的，日后肯定出问题，那么我们就先来回忆一下MLC的发展历程以及SLC目前的发展状况再来给这个假设做
定论吧。
　　MLC技术开始升温应该说是从2003年2月东芝推出了第一款MLC架构NAND Flash开始，当时作为NAND
Flash的主导企业三星电子对此架构很是不屑，依旧我行我素大力推行SLC架构。第二年也就是2004年4月
东芝接续推出了采用MLC技术的4Gbit和8Gbit NAND Flash，显然这对于本来就以容量见长的NAND闪存更是
如虎添翼。三星电子长期以来一直倡导SLC架构，声称SLC优于MLC，但该公司于2004和2005年发表的关于
MLC技术的ISSCC论文却初步显示它的看法发生了转变。三星在其网站上仍未提供关于MLC闪存的任何营销
材料，但此时却已经开发出了一款4Gbit的MLC NAND闪存。该产品的裸片面积是156mm2，比东芝的90nm工
艺MLC NAND闪存大了18mm2。两家主流NAND闪存厂商在MLC架构上的竞争就从这时开始正式打响了。除了这
三星和东芝这两家外，现在拥有了英特尔MLC技术的IM科技公司更是在工艺和MLC上都希望超越竞争对手，
大有后来者居上的冲劲。MLC技术的竞争就这样如火如荼地进行着。
　　另一方面我们再来看看SLC技术，存取原理上SLC架构是0和1两个充电值，即每Cell只能存取1bit数据
，有点儿类似于开关电路，虽然简单但却非常稳定。如同电脑的CPU部件一样，要想在一定体积里容纳更
多的晶体管数，就必须提高生产工艺水平，减小单晶体管体积。目前SLC技术受限于低硅效率问题，要想
大幅度提高制程技术就必须采用更先进的流程强化技术，这就意味着厂商必须更换现有的生产设备，投入
大不说而且还是个无底洞。而MLC架构可以一次储存4个以上的充电值，因此拥有比较好的存储密度，再加
上可利用现有的生产设备来提高产品容量，厂商即享有生产成本上的优势同时产品良率又得到了保证，自
然比SLC架构更受欢迎。
　　既然MLC架构技术上更加先进，同时又具备成本和良率等优势，那为什么迟迟得不到用户的认同呢。
除了认识上的误区外，MLC架构NAND Flash确实存在着让使用者难以容忍的缺点，但这都只是暂时的。为
了让大家能更直观清楚地认识这两种架构的优缺点，我们来做一下技术参数上的对比。
　　首先是存取次数。MLC架构理论上只能承受约1万次的数据写入，而SLC架构可承受约10万次，是MLC的
10倍。这其中也存在一个误区，网上很多媒体都有写MLC和SLC知识普及的文章，笔者一一拜读过，可以说
内容不够严谨，多数都是你抄我我抄你，相互抄来抄去，连错误之处也都完全相同，对网友很不负责。就
拿存取次数来说吧，这个1万次指的是数据写入次数，而非数据写入加读取的总次数。数据读取次数的多
寡对闪存寿命有一定影响，但绝非像写入那样严重，这个寿命值正随着MLC技术的不断发展和完善而改变
着。MLC技术并非一家厂商垄断，像东芝（Toshiba）已生产了好几代MLC架构NAND闪存，包括前不久宣布
和美国SanDisk公司共同开发的采用最先进56nm工艺的16Gb（2gigabyte）和8Gb（1gigabyte）MLC NAND闪
存，16Gb是单芯片的业内最大容量。
　　东芝在MLC闪存设计方面拥有经验与技术，去年东芝利用90nm工艺与三星的73nm产品竞争。东芝90nm
MLC闪存的位密度达29 Mbits/ mm2，超过了三星的73nm闪存（位密度为25.8 Mbits/mm2）。对于给定的存
储密度，东芝闪存的裸片面积也比三星的要小。例如东芝的4-Gbit 90nm NAND裸片面积是138 mm2，而三
星的4-Gbit 73nm NAND裸片面积是156 mm2，这使东芝在成本方面更具竞争力。三星方面现在正奋起直追
，与东芝之间的竞争异常激烈。再加上IMFT、海力士等厂商的参与，MLC技术发展势头迅猛，今天MLC
NAND Flash写寿命还只有1万次，明天也许就会是2万次、3万次甚至达到与SLC同等级别的10万次，这是完
全有可能的。
? ?拿MLC NAND Flash的写寿命我们一起来算笔帐，假如近期笔者购买了一款2GB容量MP3播放器，闪存是
东芝产的MLC架构NAND Flash，理论上只能承受约1万次数据写入。笔者是个疯狂的音乐爱好者，每天都要
更新一遍闪存里的歌曲文件，这样下来一年要执行365次数据写入，1万次可够折腾至少27年的，去除7年
零头作为数据读取对闪存寿命的损耗，这款MP3播放器如果其它部件不出问题笔者就可以正常使用至少20
年。20年对于一款电子产品有着怎样的意义？就算笔者恋旧，也不可能20年就用一款MP3播放器吧。况且
就算是SLC架构，闪存里的数据保存期限最多也只有10年，1万次的数据写入寿命其实一点儿也不少。
　　其次是读取和写入速度。这里仍存在认识上的误区，所有闪存芯片读取、写入或擦除数据都是在闪存
控制芯片下完成的，闪存控制芯片的速度决定了闪存里数据的读取、擦除或是重新写入的速度。可能你会
拿现成的例子来辩驳，为什么在同样的控制芯片、同样的外围电路下SLC速度比MLC快。首先就MLC架构目
前与之搭配的控制技术来讲这点笔者并不否认，但如果认清其中的原因你就不会再说SLC在速度方面存在
优势了。SLC技术被开发的年头远早于MLC技术，与之相匹配的控制芯片技术上已经非常成熟，笔者评测过
的SLC产品数据写入速度最快能达到9664KB/s（ KISS KS900），读取速度最快能达到13138KB/s（
mobiBLU DAH-1700），而同样在高速USB2.0接口协议下写入速度最慢的还不足1500KB/s，读取速度最慢的
也没有超过2000KB/s。都是SLC闪存芯片，都是高速USB2.0接口协议，为什么差别会如此大。笔者请教了
一位业内资深设计师，得到的答案是闪存控制芯片效能低，且与闪存之间的兼容性不好，这类产品不仅速
度慢而且在数据操作时出错的概率也大。这个问题在MLC闪存刚投入市场时同样也困扰着MLC技术的发展，
好在去年12月我们终于看到了曙光。这就是擎泰科技（Skymedi Corporation）为我们带来的新一代高速
USB2.0控制芯片SK6281及SD 2.0/MMC 4.2的combo快闪记忆卡控制芯片SK6621，在MLC NAND闪存的支持与
速度效能上皆有良好表现。其所支持的MLC芯片已经达到了Class4的传输速度。
　　MLC NAND Flash自身技术的原因，只有控制芯片效能够强时才能支持和弥补其速度上的缺点，支持
MLC制程的控制芯片需要较严格的标准，以充分发挥NAND闪存芯片的性能。擎泰科技所推出的系列控制芯
片经过长时间可靠性测试及针对不同装置兼容性进行的比对较正，已能支持目前市场主流的MLC闪存，如
英特尔JS29F16G08CAMB1、JS29F08G08AAMB1，三星K9G4G08U0A、K9G8G08U0M、K9LAG08U0M、K9HBG08U1M，
东芝TC58NVG2D4CTG00、TC58NVG3D4CTG00、TH58NVG4D4CTG00，美光（Micron）、海力士（Hynix）等等。
此外，藉由良好的韧体设计，可大幅提升性能，达到最高的存取速度，例如：SK6621支持MLC可到Class4
水准，其所支持SLC皆可支持到Class6的传输速度。SK6281还达到了Vista ReadyBoost速度的需求
（Enhanced for Windows ReadyBoost），且支持单颗MLC时可达22MB/s的读取速度及6MB/s的写入速度，
综合下来并不比SLC慢多少。你手上的MP3播放器USB传输速度慢并不全是因为闪存芯片采用了MLC架构，它
与控制芯片的关系要更加密切一些。
　　第三是功耗。SLC架构由于每Cell仅存放1bit数据，故只有高和低2种电平状态，使用1.8V的电压就可
以驱动。而MLC架构每Cell需要存放多个bit，即电平至少要被分为4档（存放2bit），所以需要有3.3V及
以上的电压才能驱动。最近传来好消息，英特尔新推出的65纳米MLC写入速度较以前产品提升了二倍，而
工作电压仅为1.8V，并且凭借低功耗和深层关机模式，其电池使用时间也得到了延长。
　　第四是出错率。在一次读写中SLC只有0或1两种状态，这种技术能提供快速的程序编程与读取，简单
点说每Cell就像我们日常生活中使用的开关一样，只有开和关两种状态，非常稳定，就算其中一个Cell损
坏，对整体的性能也不会有影响。在一次读写中MLC有四种状态（以每Cell存取2bit为例），这就意味着
MLC存储时要更精确地控制每个存储单元的充电电压，读写时就需要更长的充电时间来保证数据的可靠性
。它已经不再是简单的开关电路，而是要控制四种不同的状态，这在产品的出错率方面和稳定性方面有较
大要求，而且一旦出现错误，就会导致2倍及以上的数据损坏，所以MLC对制造工艺和控制芯片有着更高的
要求。目前一些MP3主控制芯片已经采用了硬件4bit ECC校验，这样就可以使MLC的出错率和对机器性能的
影响减小到最低。
　　第五是制造成本。为什么硬盘容量在成倍增大的同时生产成本却能保持不变，简单点说就是在同样面
积的盘片上存储更多的数据，也就是所谓的存储密度增大了。MLC技术与之非常类似，原来每Cell仅存放
1bit数据，而现在每Cell能存放2bit甚至更多数据，这些都是在存储体体积不增大的前提下实现的，所以
相同容量大小的MLC NAND Flash制造成本要远低于SLC NAND Flash。
　　综上所述，MLC技术是今后NAND Flash的发展趋势，就像CPU单核心、双核心、四核心一样，MLC技术
通过每Cell存储更多的bit来实现容量上的成倍跨越，直至更先进的架构问世。而SLC短期内仍然会是市场
的佼佼者，但随着MLC技术的不断发展和完善，SLC必将退出历史的舞台。
?? ??制造成本。为什么硬盘容量在成倍增大的同时生产成本却能保持不变，简单点说就是在同样面积的盘
片上存储更多的数据，也就是所谓的存储密度增大了。MLC技术与之非常类似，原来每Cell仅存放1bit数
据，而现在每Cell能存放2bit甚至更多数据，这些都是在存储体体积不增大的前提下实现的，所以相同容
量大小的MLC NAND Flash制造成本要远低于SLC NAND Flash。
? ? 上述内容转载 WWW.IMP3.NET
??下面为我的心得体会
? ?所以现在不少厂商都通过换包装来区分两种闪存的卡
? ?Kingston中国官网
? ? http://www.kingston.com/china/
? ?Kingston老包装卡
? ?

? ?Kingston新包装卡价格在1G价格在80～110元之间
? ?

? ?市面上Kingston的行卡水卡也很混乱，帮Kingston代工的厂家众多，行货质量也参差不齐，PNY 必恩
威以前是帮Kingston代工的
? ?
? ?胜创科技官网
? ? http://www.kingmax.com.cn/
? ?
? ?胜创 KINGMAX TF卡老包装
? ?

? ?胜创 KINGMAX TF卡新包装1G价格在85～100元之间，并且新卡命名为新系列KingDisk
? ?

? ?胜创 KINGMAX 市面上水货较少

? ?Sandisk的行货和水货情况是最混乱的，市面上组货水货很多，但Sandisk质量稳定，兼容性好
? ?大陆Sandisk的行货有宏衢,沃灵和威炫通的行货，非这3家总代的货都视为水货。
? ?<各总代网址>,
? ?沃灵 http://www.worldlink.net.cn/

? ?宏衢 http://china1.sandisk.com.tw/
? ?
? ?威炫通 http://www.v-chain.cn/
? ?PNY 必恩威 microSD 1G TF T-Flash 1GB 的流通性较少所以市面上基本都是行货
? ?

? ?如果大家去淘宝上看的话，会发现有些商家会卖两种1G的PNY 必恩威TF卡，价格相差10元左右注明适??
用用于NDSL烧录和不适用于NDSL烧录。价格分别为90元和80元左右
? ?两种卡包装一样，希望大家能注意下
? ? ? ?我只想说的是购买时要注意的问题，具体的TF卡于各个烧录卡的测试请去寻找其他资料 ? ? 首先，如果去正规代理商处购买，并且开具正规发票，是最省心省力的方法，并且也便于日后的保修 ? ? 其次，不推荐在游戏店购买TF卡，一般游戏店里的TF价格很贵不说，还不一定是行卡，以后维修起来也困难 ? ? 第三，购买时不必过于相信承诺，如终生质保啊，1年包换等等。因为一般性的质保啊，换新啊都是有限制有条件的，而闪存卡的损坏多数是人为损坏（细心保养自己的闪存卡也很重要），具体的保修保换条例参看TF卡包装，当然上述仅限于购买行卡者，若买其他卡的玩友们要与JS们具体商谈保修事宜并开具收据以及保修单） ? ? 第四，在网上购买的朋友要注意卖家的信誉度，以及其他买家对他的评价＝＝。淘宝现在具有商家认证，一般其商品边上有红色“商”字，其商品可开具正规发票，具有正规代理和营业执照，可放心购买，价格一般略贵 ? ? 第五，购买后应当场拨打800电话鉴定，要亲自拨打，鉴于现在已有假冒的800电话出现，可拨打电话两次 ? ? 第六，闪存卡价格变动较快，购买前可参考淘宝网价格和求助网友 ? ? 第七，烧录卡于TF卡间的兼容性问题比TF卡本身的读写速度更重要，读写速度的快慢不是评价一个TF卡好坏的唯一标准