多階儲存單元(MLC:Multi-Level Cell)是在1個記憶單元中儲存2位元以上資訊的方式。相對於每1單元1位元的 SLC(Single-Level Cell),藉由增加每1單元的儲存位元數,例如2位元的 MLC、3位元的 TLC(Triple-Level Cell)、4位元的 QLC(Quad-Level Cell),可在相同面積下實現更大容量、更低成本的記憶體。主要用於 NAND 快閃記憶體。
其原理是把儲存於單元中的電荷量(臨界電壓)分成多個階層,並分辨讀出這些階層來表示多個位元。1位元為2階、2位元為4階、3位元為8階,位元數越多,每1階的電壓裕度就越窄。
多階化在降低每位元成本的同時,由於臨界電壓分布彼此接近,會伴隨讀寫速度下降、可抹寫次數(耐久度)減少、錯誤率上升等取捨。為了彌補這些問題,強大的 ECC(錯誤更正)、讀取重試(read retry)以及更先進的寫入演算法都不可或缺。
結合 3D NAND 的多層化與多階化,推動了 SSD 的大容量化與低價化。可搭配 NAND快閃記憶體、3d-nand、charge-trap-flash、NOR 型快閃記憶體 各條目一起閱讀,以理解快閃記憶體的大容量化技術。三星(Samsung)、鎧俠(Kioxia)、美光(Micron)等在量產上居於領先。