Memoria NAND flash: differenze tra le versioni

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Le più comuni tipologie di memoria NAND flash vengono differenziate in base al numero di bit logici che è possibile memorizzare per singola unità fisica. Tra queste figurano le sigle SLC (''Single-Level Cell,'' 1 bit/cella), MLC (''Multi-Level Cell, 2'' bit/cella) e TLC (''Triple-Level Cell,'' 3 bit/cella)<ref name=":7" />. Recentemente sono apparse sul mercato soluzioni QLC (''Quad-Level Cell,'' 4 bit/cella) e nell'ambito della ricerca sono state dimostrate memorie capaci di immagazzinare fino a 6 bit/cella<ref>{{Cita web|url=https://www.kioxia.com/en-jp/rd/technology/topics/topics-25.html|titolo=Device technology/Study of 6bit/cell Cryogenic Operation of 3D Flash Memory {{!}} KIOXIA - Japan (English)|sito=キオクシア株式会社|lingua=en-JP|accesso=2023-07-04}}</ref><ref name=":0">{{Cita web|url=https://www.hwupgrade.it/news/storage/kioxia-sperimenta-le-3d-nand-del-futuro-con-6-e-7-bit-per-cella-per-ora-a-temperature-criogeniche_115581.html|titolo=Kioxia sperimenta le 3D NAND del futuro con 6 e 7 bit per cella (per ora a temperature criogeniche)|sito=Hardware Upgrade|lingua=it-IT|accesso=2023-07-04}}</ref> e 7 bit/cella<ref>{{Cita web|url=https://www.kioxia.com/en-jp/rd/technology/topics/topics-33.html|titolo=Device technology/7-bit per Cell Demonstration of 3D Flash Memory by Combination of Single-crystal Channel and Cryogenic Operation {{!}} KIOXIA - Japan (English)|sito=キオクシア株式会社|lingua=en-JP|accesso=2023-07-04}}</ref><ref name=":0" />.

Alla base della possibilità di rappresentare più di un singolo bit logico per cella vi è l'idea di suddividere la finestra di tensioni di soglia disponibili in più di due regioni. Così facendo, è possibile memorizzare <math>N</math> bit per cella suddividendo la finestra di <math>V_T</math> in <math>2^N

</math> regioni, ognuna delle quali rappresenta un livello logico di programmazione. Ad ogni livello logico viene così associato un codice binario di <math>N</math> bit, che saranno i bit memorizzati dalla singola cella. L'associazione della specifica ennupla al livello logico è tipicamente fatta seguendo un [[codice Gray]] per minimizzare al più ad un bit i possibili errori di lettura che possono accadere durante il funzionamento del dispositivo. Il livello cancellato, cioè quello rappresentato dalla tensione di soglia più bassa, è tipicamente associato alla ennupla di bit composta da soli 1.<ref name=":7" />

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Ad oggi sul mercato sono ancora presenti tutte le tipologie di NAND flash sopra descritte, le quali trovano impiego in diversi settori a seconda dei loro punti di forza e delle necessità dell'utilizzatore. Un confronto delle caratteristiche specifiche delle tipologie di NAND flash è qui riportato:<ref name=":7">{{Cita web|url=https://www.kingston.com/en/blog/pc-performance/difference-between-slc-mlc-tlc-3d-nand|titolo=Difference between SLC, MLC, TLC and 3D NAND in USB flash drives, SSDs and memory cards|sito=Kingston Technology Company|lingua=en|accesso=2023-07-04}}</ref>

* SLC: sono le memorie con le migliori performance in termini di ''endurance'', con un funzionamento garantito fino ai 100'000 cicli di programmazione/cancellazione. Data la loro relativa semplicità, le operazioni di lettura e programmazione sono estremamente veloci. A parità di taglio di memoria rappresentano la tipologia di NAND flash più costosa a causa della bassa densità di bit memorizzati per numero di transistori fisici. Ad oggi non trovano largo impiego nel mercato consumer ma vengono impiegate principalmente nei settori in cui è necessaria un'alta affidabilità ed un mantenimento delle performance per periodi molto lunghi, come nel caso di applicazioni [[server]].

* MLC: data la maggior capacità di memorizzazione a parità di transistor fisici per chip, le memorie NAND flash MLC possono essere trovate sul mercato in tagli di memoria più grandi rispetto alla controparte SLC. Per lo stesso motivo, a parità di tagli di memoria, i dispositivi MLC sono generalmente più economici. SonoEssi sono caratterizzati da un buon compromesso tra le performance di endurance (tipicamente sono garantiti fino a 10'000 cicli di programmazione/cancellazione), prezzo e performance., con un L'impiego tipico è nel mercato consumer.

* TLC: con un maggior numero di bit memorizzati per cella, i dispositivi TLC si contraddistinguono per un costo ridotto e una maggiore capacità di memoria. Tuttavia, ciò ha effetti negativi sulle prestazioni e sulla durata, la quale si riduce a solo 3.000 cicli di programmazione/cancellazione garantiti. I dispositivi TLC vengono spesso impiegati come nel mercato consumer quando sono necessari grossi tagli di memoria a prezzi contenuti.