De NAND à NOR : que signifient les différents types de mémoire flash

La mise à niveau du disque dur de votre ordinateur portable vers un SSD est un moyen fantastique de donner une nouvelle vie à une ancienne machine (ou de rendre une nouvelle machine encore meilleure), mais si votre premier réflexe est d’aller dans l’onglet « Spécifications techniques », vous remarquerez peut-être que vous pouvez choisir parmi différents types de mémoire flash.

Tous les acronymes peuvent commencer à s’estomper, mais tout ce que vous avez vraiment besoin de savoir, c’est que la plupart de la mémoire est NAND ; 2D et 3D se réfèrent à la façon dont les cellules sont disposées ; et SLC, MLC, TLC et QLC font référence au nombre de bits (1, 2, 3 ou 4) que chaque cellule peut contenir. Plus il y a de bits par cellule, plus vous pouvez obtenir de gigaoctets par dollar, mais cela devient également plus lent et plus fragile, comme le montre l’image ci-dessous de Panasonic.

Aide-mémoire

• NI: lecture rapide, longue durée de vie, écriture lente, cher. Assez rare.
• NAND: lit plus lentement, écrit plus rapidement, durée de vie plus longue, pas cher. Vous avez probablement ceci.
• NAND 2D: La NAND d’origine, avec les cellules disposées les unes à côté des autres en une seule couche (comme un entrepôt à un étage). SLC, MLC et TLC sont tous à l’origine 2D.
• NAND 3D: La nouvelle NAND, avec les cellules empilées verticalement (comme un complexe d’appartements à plusieurs étages). Plus rapide, durée de vie plus longue, capacité plus élevée et, en général, meilleure que la NAND 2D. MLC et TLC sont disponibles en 3D.
• SLC: mémoire NAND avec un bit par cellule. Le plus rapide, la meilleure durée de vie, mais aussi moins compact et plus cher. Principalement utilisé pour l’entreprise.
• MLC: mémoire NAND avec (généralement) deux bits par cellule. Des vitesses plus lentes et une durée de vie plus courte que SLC mais des capacités plus élevées et moins chères. Produits de consommation moyen à haut de gamme.
• CCM: mémoire NAND avec trois bits par cellule. Des vitesses plus lentes, une durée de vie plus courte, des capacités plus élevées et moins cher. Budget mémoire mais pas forcément mauvais.
• QLC: mémoire NAND avec quatre bits par cellule. Capacités supérieures à celles de TLC, comparables sur la plupart des autres fronts. Inédit (en juin 2018).

Les deux types principaux : NAND vs NOR

NAND est beaucoup plus courant que NOR, sauf dans certaines applications d’entreprise. NOR est meilleur pour lire les données (il exécute donc le code plus rapidement) et dure plus longtemps (100 000 à 1 000 000 de cycles d’écriture), mais il est plus lent à écrire et à effacer, il n’est pas aussi compact et il est plus cher. La plupart des choses que vous utilisez ont probablement NAND plutôt que NOR.

NAND 3D/vertical vs NAND 2D/planaire

La différence est juste ce que cela ressemble – 2D NAND est un seul niveau de cellules de mémoire, tandis que 3D NAND est plusieurs niveaux. Toutes choses égales par ailleurs, la 3D est meilleure que la 2D en termes de vitesse d’écriture et de consommation d’énergie. Il a fallu quelques années depuis sa sortie, mais la 3D NAND a conquis une grande partie du marché de la mémoire flash.

NAND – SLC (cellule à un niveau)

SLC est le type de mémoire NAND le plus simple, ne contenant qu’un bit par cellule, ce qui en fait un gros vorace spatial. Néanmoins, il peut traverser un nombre impressionnant de 90 à 100 000 cycles d’écriture et est nettement plus rapide que les autres. Cela sonne bien, mais on ne le trouve généralement pas dans les appareils grand public en raison de son coût et de sa capacité inférieure.

NAND – MLC (cellule à plusieurs niveaux)

Comme son nom l’indique, MLC peut stocker plusieurs (deux, en fait) bits sur une cellule, ce qui signifie que vous pouvez emballer plus de mémoire dans le même espace. Cela le rend moins cher à fabriquer et à acheter, donc bien qu’il ne soit pas aussi rapide ou fiable (10 000 cycles d’écriture avec 2D NAND, jusqu’à 35 000 avec 3D) que SLC, il est beaucoup plus populaire.

NAND – TLC (cellule à triple niveau)

Comme le suggère le modèle, TLC NAND peut stocker trois bits par cellule, ce qui lui donne plus de capacité de stockage et le rend moins cher au détriment de la vitesse et de la durée de vie (TLC 2D : environ 300-1000 cycles d’écriture, TLC 3D : 3000-15000) . C’est quand même rapide – c’est de la mémoire flash – et de nombreux disques ont des fonctionnalités intégrées pour atténuer les problèmes de vitesse et de fiabilité de TLC.

NAND – QLC (cellule à quatre niveaux)

Au début de 2018, ce n’est pas réellement disponible, mais Intel et Micron ont déjà annoncé qu’ils l’avaient développé et qu’ils sortiraient un produit. Les spécifications exactes ne sont pas encore disponibles, mais il est prévu que QLC paiera pour sa mise à niveau de densité en réduisant légèrement les vitesses et la fiabilité de TLC.

Point X 3D

Techniquement, 3D XPoint n’est même pas flash. C’est un tout nouveau type de technologie de mémoire, bien que son fonctionnement exact ne soit pas encore précisé. Intel garde sa R&D secrète, mais jusqu’à présent, il semble que XPoint ne soit peut-être pas beaucoup mieux que NAND. Les produits sortis jusqu’à présent ont été assez décevants, mais il est toujours possible que les gains les plus importants soient toujours en cours. En attendant, la 3D NAND reste notre meilleur pari.

Conclusion : quelle est la meilleure ?

Il n’y a pas de bonne réponse à la question « quel est le meilleur type de mémoire flash ? » puisque chacun a des besoins différents et que la technologie évolue constamment. Différents lecteurs auront des fonctionnalités différentes, telles que des contrôleurs de mémoire qui peuvent aider à atténuer l’usure des cellules et à augmenter les vitesses de lecture-écriture, il n’y a donc aucune garantie qu’un lecteur 3D MLC sera toujours meilleur qu’un lecteur 2D TLC.

Si toutes les autres choses sont égales, cependant, 3D > 2D et MLC > TLC, mais assurez-vous de faire vos recherches pour voir quels autres facteurs peuvent affecter les performances du disque. Personnellement, j’ai opté pour l’option 3D TLC à faible coût (avec un cache SLC pour améliorer les vitesses d’écriture et la durée de vie), mais c’est parce que mon ordinateur pousse déjà quatre ans, et je m’attends à ce que la durée de vie de trois à cinq ans de la mémoire TLC être plus que suffisant pour me faire passer.

Crédit image : Panasonic, Trolomite via Wikicommons