NAND FLASH(낸드 플래시)SLC, MLC, TLC

플래시 메모리 저장방식

플래시 메모리는 셀이라는 공간에 데이터를 저장하게 됩니다. 먼저 SLC(Single level cell)는 하나의 셀에 1bit의 데이터인 0과 1, 2개만 쓸 수 있습니다. MLC(Multi level cell)은 하나의 셀에 2bit의 데이터인 00, 01, 10, 11의 4개를 쓸 수 있습니다. 마지막으로 TLC(Triple level cell)은 하나의 셀에 3bit의 데이터인 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 총 8개를 쓸 수 있습니다.

메모리 반도체는 이 셀에 전하를 채우고 비우고 하는 과정을 통해 데이터 쓰고 지우기를 반복하게 되는데요. SLC메모리의 경우 셀을 가득 쓰면 1, 전부 지우면 0입니다. MLC메모리는 가득 채우면 3, 하나를 지우면 2, 또 하나를 지우면 1, 모두 지우면 0입니다. TLC메모리는 가득 채우면 7, 하나씩 지워가면 6,5,4,3,2,1 그리고 모두 지우면 0이 됩니다.

셀에 데이터를 쓰고 지우는 반복하는 것이 바로 우리가 사진이나 문서파일 등의 데이터를 저장하는 방법인데요. 셀을 빈 방이라고 생각하시면 이해가 쉽습니다. 빈 방의 크기에 따라 용량이 결정되고 빈방을 채우는 방식에 따라 각 방식의 차이가 나뉜다고 생각하시면 됩니다.

예를 들어 다음과 같은 크기의 3개의 방이 있다고 하겠습니다.

먼저 SLC는 방을 혼자 쓴다고 생각하시면 됩니다. 혼자 사용하기 때문에 자유롭고 빠르게 출입이 가능합니다. MLC는 빈 방을 2명이 같이 써서 비용을 2명이 나누어 내니 지출은 절반으로 줄지만 혼자 방을 쓰는 SLC보다 복잡하다고 생각하시면 됩니다. TLC는 3명이 한 방을 같이 쓰는 것입니다. 당연히 MLC보다 비용은 줄지만 출입이 더욱 복잡하다는 것을 쉽게 이해하실 수 있을 겁니다. 따라서 TLC는 생산 단가가 저렴하고 고용량 생산이 쉽기 때문에 널리 쓰입니다. 하지만 자주 쓰고 지우다 보면 오류가 발생할 확률이 당연히 높겠죠? 게다가 공간을 여러 개로 분할 하여 쓰고 지우는 방식이 더욱 복잡하다는 걸 쉽게 아실 수 있을 겁니다.

 

★ SLC메모리

SLC메모리는 MLC메모리와 TLC메모리보다 빠른 속도(0~100K Endurance Cycle)로 데이터를 쓰고 지울 수 있습니다. MLC 메모리나 TLC 메모리는 셀 하나에 많은 데이터를 저장할 수 있는 반면 SLC메모리는 오직 1bit만을 저장할 수 있어 오류가 발생할 확률이 적습니다. 하지만 용량대비 가격이 매우 비싸다는 단점을 가지고 있습니다. 즉, 빠르지만 상대적으로 같은 용량의 MLC 메모리나 TLC 메모리에 비해 고가이기에 선뜻 구매하기 쉽지 않은 타입입니다.

 

★ MLC메모리

다음으로 MLC 메모리는 SLC 메모리에 비해 느린 속도(5~10K Endurance Cycle)로 데이터를 쓰고 지우게 되어 SLC 메모리와 같은 셀이라면 2배의 용량을 저장할 수 있다는 장점이 있습니다. 빠르고 안정적이어야 하는 작업에는 SLC 메모리를 사용하지만, 시중의 SSD나 USB메모리 그리고 SD카드에서는 가격대비 용량과 적당한 성능이 장점인 MLC 메모리를 주로 씁니다.

 

★ TLC메모리

마지막으로 TLC 메모리는 SLC, MLC 메모리에 비해 느린 속도(1~3K Endurance Cycle)로 데이터를 쓰고 지우기 때문에 느리다는 단점을 가지지만, 하나의 셀에 3 bit를 저장할 수 있어 고 용량 설계가 쉽다는 장점이 있습니다. 고 용량 설계가 쉬워 제조사들이 많이 선호하며 단가가 저렴하기 때문에 고 용량의 메모리를 합리적인 가격으로 구입할 수 있다는 것이 또 다른 장점입니다. 그러나 많은 데이터를 하나의 셀에 쓰고 지우기 때문에 오류가 발생할 확률이 높고 메모리 수명이 짧습니다.