출처 : http://www.betanews.net/article/347178

MLC와 SLC란 무엇인가?


플래시 메모리에 MLC (multi level cell)라는 것과 SLC ( single level cell)라는 것이 있다. MLC제품이냐 SLC제품이냐에 따라 가격이 다르고, 전송 속도도 다르다. 그럼 이 두가지가 어떤 것인지 살펴 보도록 하자.


예전에 삼성전자가 애플에 플래시 메모리를 파격적인 가격에 대량 공급해 문제가 된 적이 있었다. 이런 파격적인 가격에 플래시 메모리를 납품 받은 애플은 아이팟을 타 경쟁 제품들보다 훨씬 싼 가격에 내 놓을 수 있어서 전세계 MP3플레이어 시장을 장악할 수 있었다. 이에 대해 삼성전자에서는 MLC를 공급했기 때문에 가격을 저렴하게 줬다고 밝힌 바 있다.


MLC와 SLC의 장단점


MLC형 낸드플래시의 경우 데이터 읽기 속도는 SLC형 제품에 비해 30%, 쓰기 속도는 75% 떨어진다. 또 프로그램이나 삭제 속도는 SLC형 제품의 10분의 1 수준에 불과하다. 전체적인 성능에서 MLC는 SLC보다 60%정도 떨어지는 것으로 알려져 있다.


 MLC는 속도가 느린 단점이 있지만 장점도 많다. MLC(Multi Level Cell)는 기존의 SLC(Single Level Cell) 보다 칩 사이즈를 35% 줄이면서 생산비용은 40% 절감할 수 있는 신기술이다. 생산 비용을 절감할 수 있다보니 제품 가격도 낮출 수 있었던 것이다. 속도를 좀 포기 하면서 저렴한 가격을 잡은 것이라고 할 수 있다.


작년에 비해 급격하게 플래시 메모리 가격이 내린 것은 플래시 메모리 제조업체인 삼성전자나 하이닉스 등이 생산 방식을 SLC 방식에서  MLC방식으로 대폭 바꿨기 때문이다.


MLC와 SLC의 원리


기본적으로 메모리는 저장공간( 알기 쉽게 '컵'이라고 생각해 보자)에 전자가 있느냐 없느냐에 따라 아래와 같이 0 혹은 1로 표현된다. 아래 그림이 기본적인 SLC의 원리다. 하나의 컵에 전자가 있으면 1, 없으면 0. 즉 두가지를 표시할 수 있다.

(그런데 전자가 있다고 꼭 1 이 아니다. 메모리 설계에서 정하기 나름이다. 즉 전자가 있을때 0으로 전자가 없을 때를 1로도 할수 있다.)

SLC의 원리



SLC와 달리 MLC는 컵에 전자를 몇개 저장하느냐에 따라 여러가지 상태를 나타낼 수 있다. MLC의 원리는 아래 그림과 같다.  아래의 그림과 같이 전자가 없으면 00, 전자가 4개 있으면 01, 8개 10, 12개 11로 표현할수 있다.

즉 한개의 컵으로 총 4가지(00, 01, 10, 11)를 표현할 수 있다. 위의 SLC에 비해서 2배의 용량을 가지는 것이다. 아래 그림은 4 Level을 가지는 Cell을 표현했지만, 8Level Cell, 16 Level Cell도 이론적으로 가능하지만 아직까지 양산에 성공한 적은 없다.

MLC의 원리



그렇다면 플래시 메모리에 사용되는 NAND Flash의 기본적인 구조는 아래와 같다.

Cell 과 Logic으로 구성되어 있다. Cell은 순수하게 Data가 저장되는 공간이다. Logic은 Cell을 찾아가기 위한 회로, 각종 레지스터 등으로 이루어져 있다.

NAND 플래시의 구조



가령 MP3 파일을 NAND Flash에 저장하려면, Binary로 저장이 되는데 01001110와 같이 총 8bit으로 이루어 져 있다. 8비트를 저장하려면 SLC에는 8개의 컵이 필요하지만 MLC에 저장하기 위해서는 4개의 컵만 있어도 된다. 즉, 같은 컵을 가지고도 MLC형태의 플래시 메모리를 만들면 두배의 용량으로 만들 수 있다는 말이다.


즉 아래의 같은 웨이퍼로 4Gbit SLC 칩을 100개를 만들수 있다면 같은 용량의 4Gbit MLC는 170개 이상을 만들수 있다. 여기서 딱 두배인 200개가 안나오는 이유는 위에서 설명했지만 NAND 플래시는 Cell 뿐만 아니라 각종 Logic으로 이루어져 있어서 그부분은 줄어들지 않기때문이다.


MLC가 SLC보다 속도가 떨어지는 이유?


MLC는 SLC보다 속도가 느리다. 그 이유는 SLC는 컵에 물을 한꺼번에 붓는 방식을 써 저장 속도가 빠르지만, MLC는 스포이드로 물을 한방울씩 떨어뜨리는 것과 비슷한 방식으로 데이터를 저장하기 때문이다.


출처 : http://www.betanews.net/article/347178

Posted by 영양듬뿍호두
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