MLC转成SLC模式没有想象的那么好

序言

MLC可以通过set fetures命令将MLC或者TLC转换为SLC模式，不知道那位有才人起名曰：pSLC，应该是Pseudo SLC的缩写，浓浓的歧视味道扑面而来。

尽管很多厂商已经开始使用此模式供货，但目前为止尚未见到任何关于MLC转为SLC之后的有详实测试数据的关于擦写次数以及可靠性评估文章。

兵哥希望用真正的测试数据来验证MLC转为SLC之后，是否与理论上推测的接近。

MLC可以转SLC 的理论依据

MLC与SLC的区别就在于一个cell中存几个bit的数据，MLC存两个bit，SLC存1个bit。对于MLC而言LSB对应的就是SLC模式页，也就是我们常说的Lower page，如果仅仅使用Lower page而不使用upper page，如下图所示，每次只将Lower page的“1”变成“0”，岂不是最快且需要改变电压最小的方法？而后面“01”和“00”两组电压值都不复存在。当然，不使用upper page就等于另外一半的容量没有使用,所以，容量只有MLC的一半。

当发送set features命令之后（首先需要设定feature address，此处不便公开），Host将会发送SLC的模式下擦除命令擦除Block，然后发送program命令，将page按SLC模式进行program，这样，block才能转变成SLC模式。

转换为SLC模式以后，TRIM会永久设定每个cell中默认的bit数量（1个），页寄存器参数也将会只允许每个cell中一个bit。

从理论上讲，MLC转换为SLC就是只使用Lower page，而不使用Upper page。

MLC转SLC模式后真实耐磨度

先看结论，MLC转为SLC之后，P/E cycle次数达到了37827次，而原始误码率到10^(-0.909)时才出现擦写失败，这个是很有意义的：

MLC模式下，P/E次数达到5822次时出现擦写失败，此时，原始误码率还在10^(-3.537):

测试配置：

MLC和SLC都使用同样的ECC强度，二者使用同样的pattern：2345689AB为种子产生的伪随机数：

MLC转为SLC模式之后，只有一半的page在工作（每个Block有256个page，只有128个page可以使用）：

小结：

1、MLC转SLC有效果，但无法达到真正的SLC耐磨度；

2、可靠性方面，SLC模式比MLC更可靠；

3、把MLC转SLC的时机非常重要，当MLC接近寿命终结时再转换SLC模式基本没有效果；

4、从成本角度考虑，花费2倍价格，提升大约6倍左右的寿命是否划算……不好说。

测试局限：

只使用单一Block进行测试，样本数量太少，不足以说明问题，SLC模式下，单一Block花费了13小时8分钟才被磨损到寿命终结。

只使用某一厂商闪存进行测试，并不代表所有厂商MLC转SLC模式后的水平。

对于那些希望用到SLC的可靠性但又负担不起SLC成本的用户而言，MLC转换为SLC虽然牺牲了一半容量，但价格的确便宜了好多倍，目前SLC每GB的成本普遍都在usd4或者以上，而MLC每GB连usd0.4都不到（非工业类），即使牺牲一半容量，成本也不到每GB usd1，巨大的成本差异对用户来说无疑极具吸引力，一个256GB pSLC与SLC仅Nand Flash成本差异可以就可以达到usd500美元以上。

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