La mémoire flash est partout. Il existe dans votre clé USB, la carte SD de votre appareil photo, votre disque dur à semi-conducteurs, l’équipement médical hospitalier, les machines de robotique industrielle et d’innombrables autres appareils et gadgets.
Mais vous êtes-vous déjà demandé ce que c’est réellement ? Existe-t-il différents types de mémoire flash ? Pour quoi sont-ils utilisés? Comment ça fonctionne?
Dans cet article, nous expliquerons les différences entre deux des types de mémoire flash les plus courants : AND et eMMC.
La mémoire flash expliquée
Il existe différents types de mémoire flash, mais la NAND est la plus courante. C’est celui que vous trouverez dans les cartes USB, les principaux lecteurs MP3 et autres appareils nécessitant un stockage de données de grande capacité.
La mémoire flash a deux caractéristiques clés :
- Non volatileLa mémoire non volatile n’a pas besoin d’alimentation pour conserver ses données. En tant que tel, il est le plus souvent utilisé pour le stockage à long terme qui persiste entre les redémarrages. Un exemple de son contraire (mémoire volatile) est la RAM de votre ordinateur. La RAM perd toutes les informations conservées lorsque vous éteignez votre PC.
- Nombre fini de cycles d’écritureEn raison de son fonctionnement, la mémoire flash ne peut être utilisée qu’un nombre limité de fois avant qu’elle ne commence à s’user. Les cellules individuelles échoueront lentement et les performances se dégraderont.
Comment fonctionne la mémoire flash ?
La mémoire flash stocke les données dans un tableau de cellules, et chaque cellule contient au moins un bit de données. Les cellules sont organisées en blocs, où un bloc est défini comme un ensemble contigu d’octets qui forment une unité identifiable de données.
Un bloc est la plus petite partie programmable/effaçable du tableau. Les blocs sont écrits par charge électrique, chaque cellule représentant un nombre 1 ou 0.
Lorsque tous les blocs sont considérés ensemble, ils forment une puce mémoire. La puce est montée sur une carte de circuit imprimé, qui comprend également un contrôleur de base et une interface USB.
La NAND elle-même est une mémoire flash brute et utilise son propre protocole. Les conceptions qui implémentent la NAND, comme les cartes SD et les disques SSD, ajoutent souvent des microcontrôleurs pour implémenter une couche de traduction Flash (FTL). Le FTL traduit votre utilisation du disque (par exemple, via USB) en opérations NAND significatives.
Les différents types de NAND
La mémoire flash NAND est une expression fourre-tout. Il existe de nombreux modèles et sous-classes différents. Les trois plus courants sont les seuls dont vous devez vraiment vous soucier.
SLC (cellule à un niveau)
SLC est largement considéré comme la meilleure version de NAND. Il stocke un bit de données par cellule mémoire et a donc la meilleure endurance, traitant environ 100 000 cycles d’écriture par cellule avant détérioration.
Il a les vitesses d’écriture les plus rapides et la consommation d’énergie la plus faible, mais peut être jusqu’à trois fois plus cher qu’une conception de base à trois niveaux de cellule et a souvent une capacité de stockage inférieure. Il est préférable de le déployer dans des situations de haute performance et de densité moyenne.
Il est généralement utilisé dans les situations où la vitesse est requise, par exemple, les serveurs, les cartes multimédias hautes performances, les disques hybrides et les disques SSD haut de gamme. On le trouve également dans les cartes SD professionnelles haut de gamme, telles que la série FX de Panasonic.
MLC (cellule à plusieurs niveaux)
MLC NAND stocke deux bits par cellule et peut donc contenir deux fois plus de données dans un appareil de même taille, ce qui réduit considérablement le coût par bit. Il est idéal pour les applications à haute densité et à faible cycle.
Cependant, il y a un compromis : MLC ne peut prendre en charge qu’environ 10 000 cycles d’écriture par cellule avant détérioration, ce qui a un impact négatif sur sa longévité.
Le MLC peut être considéré comme une NAND grand public. Il est responsable de près de 80 % de toutes les expéditions de flash NAND dans le monde et est le plus souvent utilisé dans les disques SSD grand public.
CCM (cellule à trois niveaux)
TLC NAND est la moins chère des trois formes, coûtant environ 30% moins cher que la mémoire MLC (et même moins chère que la mémoire SLC).
C’est la densité la plus élevée pour enregistrer trois bits de données par cellule et a la pire durabilité. En fait, une puce TLC typique ne peut prendre en charge qu’environ 4 000 cycles d’écriture par cellule, ce qui est bien pire que MLC et SLC.
La TLC est le plus souvent utilisée dans les produits économiques qui ne nécessitent pas de performances NAND haut de gamme et ne dureront pas aussi longtemps que ses homologues. Les exemples incluent les lecteurs MP3, les meilleures clés USB et les appareils multimédias portables bas de gamme.
Il ne sera pas trouvé sur tout ce qui exécute un système d’exploitation ou stocke des données critiques (telles que les disques SSD).
Qu’en est-il de la mémoire flash eMMC ?
eMMC signifie “Embedded Multimedia Card”, qui lui-même est issu de son prédécesseur, MMC (Multimedia Card).
Les cartes multimédias sont apparues pour la première fois sur les étagères en 1997. Elles étaient utilisées comme support de stockage pour les appareils portables, y compris les premiers lecteurs MP3 et appareils photo numériques. Les ports pour les cartes étaient souvent intégrés aux ordinateurs à l’époque, mais à mesure que la popularité des cartes SD augmentait, de moins en moins de fabricants se sont inquiétés de la MMC. Aujourd’hui, vous aurez du mal à acheter un PC avec un slot MMC.
Cependant, l’héritage a survécu sous la forme de cartes eMMC. La mémoire eMMC est encore largement utilisée dans le secteur mobile en tant que forme de stockage intégrée la plus courante dans les appareils mobiles et peut même être trouvée dans certains PC, tablettes et Chromebooks bas de gamme.
Il est disposé sur un petit réseau à billes (BGA) soudé sur l’appareil et non amovible. C’est plus lent et donc moins cher que les autres formes de NAND, donc si vous pouvez vous le permettre, préférez plutôt viser les appareils NAND.
NAND et eMMC en bref
Espérons que nous avons expliqué NAND et eMMC d’une manière compréhensible, mais si vous êtes toujours confus, ne vous inquiétez pas. C’est sans aucun doute un sujet déroutant.
La confusion est aggravée par la vitesse à laquelle la technologie évolue. Par exemple, la dernière version de l’eMMC offre désormais des vitesses d’écriture rivalisant avec les SSD discrets basés sur SATA à environ 400 Mo/s. Mais pour la plupart, il vous suffit de connaître les différences entre SLC, MLC et TLC.