Doubler la capacité de la flash avec la MLC 4 bits

La flash NAND évolue, et c’est tant mieux. La prochaine évolution, c’est le passage de la mémoire MLC 2 bits (comme actuellement) à 4 bits, ce qui va permettre de doubler la capacité de la mémoire.

Une technique difficile à mettre en oeuvre

Le gros problème de la technologie, c’est la mise en oeuvre. Sans entrer dans les détails, le fonctionnement de la mémoire flash nécessite deux tensions différentes pour une mémoire à 1 bit (SLC), pour différencier écriture et lecture. Avec de la MLC classique (2 bits), on passe à quatre niveaux de tensions différents. Le passage à la mémoire MLC 4 bits a le gros défaut de nécessiter seize niveaux de tensions, ce qui oblige les constructeurs à utiliser des composants capables de mesurer de façon très précise la tension. La technologie est donc difficile à maîtriser.

Un problème de vitesse et de fiabilité

Le second problème, c’est que même si la capacité augmente, à la façon de l’augmentation de la densité des disques durs, la vitesse diminue. En lecture, la différence est assez faible, généralement anecdotique (la différence entre SLC et MLC est très faible à ce niveau) mais en écriture, c’est toute autre chose. La programmation des seize niveaux de tensions ralentit considérablement les écritures, et là où une mémoire flash SLC peut dépasser les 40 Mo/s, une MLC classique peine à atteindre 8 Mo/s. Les premiers tests de mémoire MLC 4 bits sont alarmants : les performances en écriture sont de 0,6 Mo/s. De plus, la fiabilité est plus faible, et la durée de vie aussi. Le contrôle ECC, nécessaire dans toutes les mémoires flash, est ainsi bien plus important en 4 bits. De plus, la durée de vie diminue, sans que les valeurs soient connues : on parle généralement de 100 000 cycles en SLC et de 10 000 cycles en MLC 2 bits.

Le passage aux 3 bits ?

En attendant, les constructeurs vont essayer de développer une solution intermédiaire, plus simple à maîtriser, la MLC 3 bits. Il faut bien se rendre compte que même si l’augmentation de la capacité est séduisante (on imagine tout de suite des SSD de 512 Go, par exemple), les défauts de la MLC, en général et particulièrement la 4 bits, sont rédhibitoires pour un usage comme support de démarrage. Pour une carte mémoire dans un téléphone, c’est utilisable, mais dès que les performances sont nécessaires, la mémoire MLC est généralement bien trop lente pour être utilisable.