La mémoire NAND est l’un des composants principaux d’une clé USB. Il s’agit d’une mémoire flash de type EEPROM capable de fonctionner en n’étant pas alimentée. C’est sur cette mémoire que les données que l’on copie sur ce support sont stockées. Il existe plusieurs types de mémoires flash : la SLC, la MLC, la TLC, la QLC et la 3D. Plusieurs aspects différencient ces types de mémoires NAND.
Nombre de bits par cellule : la principale différence des mémoires NAND
Une mémoire flash NAND est composée principalement de cellules. Les cellules sont en réalité des transistors composés d’oxyde métallique sur lesquels sont stockés des 0 et des 1. Quel que soit le type de mémoire flash NAND, on retrouve toujours ces cellules.
Par contre, ce qui les différencie, c’est le nombre de bits, c’est-à-dire le nombre de 0 et de 1, qu’elles peuvent stockées selon leur type.
Pour la mémoire SLC ou Single Level Cell, il n’y a qu’un seul bit qui y est stocké sur une cellule. Pour la MLC ou Multiple Level Cell, elle est capable de stocker 2 bits par cellule. Pour la TLC ou Triple Level Cell, comme son nom l’indique, on peut stocker 3 bits par cellule. Et enfin, pour la QLC ou Quad-Level Cell, le nombre de bits stockés par cellule est de 4.
Cette différence est celle qui entraîne les autres spécificités de chaque type mémoire flash NAND. De plus, le nombre de cellules impacte le coût de production de la clé USB.
Nombre de cycles P/E
En plus du coût de production, le nombre de bits stockés par cellule joue un rôle sur le nombre de cycles P/E. Le nombre de cycles P/E ou nombre de cycles d’écriture et d’effacement est le nombre de fois où l’on peut copier et effacer des données sur une clé USB. Plus le nombre de bits par cellule augmente, plus le nombre de cycles P/E diminue.
La NAND SLC est celle qui possède le nombre de cycles P/E le plus grand à savoir 100.000 cycles. Celui de la MLC descend à 10.000 cycles P/E. Pour la TLC, il n’y a plus que 3000 cycles P/E et enfin, pour la QLC, ce n’est plus que 1000 cycles P/E.
Le nombre de cycles P/E désigne en réalité la durée de vie d’une clé USB. On peut en déduire donc que plus le nombre de cycles P/E est réduit, plus la clé USB est susceptible de se détériorer rapidement. Néanmoins, il existe des moyens d’optimiser la durabilité d’une clé USB.
Les performances et la capacité des mémoires flash NAND
Les deux aspects que l’on vient d’évoquer précédemment influent sur la performance et la capacité de la mémoire flash NAND.
Ici, c’est celle qui possède le minimum de bits par cellule et le maximum de nombre de cycles P/E qui est la plus performante. Donc, SLC est la mémoire NAND qui offre le plus de rapidité, le plus de fiabilité et le plus de performance. La MCL est la deuxième, suivie de la TLC et la QLC. Par contre, le coût augmente selon cette performance.
Le cas particulier de la mémoire flash NAND 3D
Pour la mémoire NAND 3D, le cas est un peu plus particulier. En effet, sur tous les types de mémoire flash que l’on vient de voir, les cellules sont stockées horizontalement. Elles sont ce que l’on appelle des mémoires NAND 2D.
Les mémoires NAND 3D, quant à elles, sont empilées horizontalement, permettant ainsi de placer beaucoup plus de cellules sur un circuit plus petit. Ainsi, elles sont plus performantes, plus rapides, plus robustes, plus durables et moins coûteuses que les NAND 2D.
Pareillement que sur les mémoires flash NAND 2D, on retrouve des mémoires NAND 3D de type SLC, MLC, TLC et QLC. Les différences entre ces dernières restent les mêmes que celles que l’on retrouve sur les NAND 2D.