MLC Flash 笔记

如图所示，当第一个位(即最小有效位(LSB))被编程时，NAND闪存控制器迅速形成一个阈值电压(Vth)分布，因为它只需要形成两个Vth分布，这两个Vth分布被一个很大的电压边界所分隔。另一方面，当第二位(即，最重要的位(MSB))被编程，NAND闪存控制器花费更多的时间，因为它需要在同一Vth窗口中以更细粒度的方式表示四个Vth分布之一。因此，当一个MSB页面被编程时，LSB页面已经编程时，一个NAND存储系统经历一个显著的折痕延迟。例如，在最近的2X-nm MLC NAND设备中，MSB页面的程序延迟大约是LSB页面的4倍(即，2000缓存与500缓存)。

NAND设备级的LSB页面和MSB页面之间的性能不对称会在存储控制器级进一步放大。当一个MSB页面被写入时，它与MSB页面共享内存单元的配对LSB页面必须被保存到一个不同的NAND页面，以确保数据的持久性。这是因为MSB-page程序本质上是一个破坏性的过程。如图1所示，在MSB-page程序中，LSB程序的Vth状态会逐渐重新排列，从而暂时破坏存储的LSB数据。如果没有配对的LSB-page备份，如果在MSB page程序中突然断电，之前存储的配对LSB页面的有效数据可能会丢失，因为无法检索LSB-page数据。由于成对的LSBpage备份操作需要一个页面复制操作，因此MSB页面的程序延迟可能会进一步增加。例如，在2X-nm MLC NAND设备中，MSB页面的有效程序延迟可能比LSB页面长5倍。此外，由于配对的LSB-page备份操作需要额外的页写操作，MLC NAND设备的生命周期也会恶化;存储两个页面需要三页写操作。

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