SSD行业要变天了!因为这种闪存芯片要来

2017-06-24 00:16 出处:PConline原创 作者:木叽叽、Frs 责任编辑:chenzhangwu

  【PConline 杂谈】如今,市面上消费级SSD,不管是主流的SATA SSD新品还是新兴的NVMe SSD新品,基本上都是采用TLC闪存。自2012年10月份,第一款采用TLC NAND闪存的三星840 SSD诞生以来,TLC 闪存一直面临着质疑。

  但是,经过几年技术发展,TLC 闪存越来越成熟,正逐渐取代MLC成为主流。不过,正当TLC NAND为自己正名时,它的取代者QLC悄然来袭,有消息称明年首款QLC将面世。QLC闪存真的适合用在SSD上吗?今天我们就来聊一聊QLC闪存。

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先了解目前三种类型的闪存:SLC、MLC及TLC

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SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,其结构简单但是执行效率高,最大的特点就是速度快,寿命长,价格超贵(约MLC 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命。

MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,其有00,01,10,11四个充电值。因此,要比SLC需要更多的访问时间。其最大特点就是速度中等,寿命中等,价格比SLC便宜,约3000---10000次擦写寿命。

TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,每个单元可以存放比MLC多1/2的数据,共八个充电值,111、110、101、011、010、001、000。最大特点就是速度慢寿命短,约500-1000次擦写寿命,但价格是三者最低的。由于价格成本的原因,目前被广泛运用于消费级SSD中。

为什么TLC闪存这么受欢迎?

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  由于TLC采用不同的电压状态,加上存储密度大,击穿绝缘层次数也比其他介质多,加速绝缘层的损耗过程,导致TLC SSD的寿命比SLC、MLC短得多,同时可靠性、效能等方面存在问题。但是TLC也有自己的优势,TLC储存容量更大,成本相比MLC、SLC低廉许多。

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  随着TLC闪存技术的飞速发展,厂商不断的改进算法以及优化主控,TLC的P/E寿命由不到1000次提升到1000到2000次,同时TLC SSD性能及可靠性方面得到大大改善,在加上成本更低廉,TLC SSD因此赢得用户的青睐。

  目前TLC正不断的蚕食着MLC消费级的份额,最后不出意外的话,TLC将完全占据主流消费级SSD市场,MLC则继续在高端领域发挥它作用。

但QLC闪存要来了,要取代TLC?

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  闪存芯片中,除了我们耳熟能祥的SLC,MLC,TLC以外,还有一种叫QLC闪存芯片。

  QLC = Quad-Level Cell,我们知道,TLC闪存是每个Cell单元存储3位电荷,有8种状态,QLC闪存则是存储4位电荷,有16种状态。这意味着QLC闪存单位存储密度更大,是TLC的2倍,单颗芯片可达到256GB甚至512GB。但是,也因如此,QLC闪存的电压更难控制,写入速度更低,可靠、稳定性及寿命比TLC更差。目前QLC闪存处于研发阶段,要想它能够运用到SSD上还需要一段时间。

为什么厂商还会去研发比TLC还坑的QLC?

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  如今游戏、电影、照片,影像等数据越来越大。想一想,那几G、几十G的游戏,动不动就几十G蓝光电影,同时VR时代的来临,你的存储盘将会面临大数据前所未有的挑战。 120G、240G,甚至480G SSD容量都远远不够用。虽然现在也有不乏2TB 超大容量SSD,但一块SSD顶一台高端主机价格,对于普通大众用户没有任何存在的意义。

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  TLC能够解决SSD容量瓶颈,却解决不了SSD价格的难题,大容量SSD仍旧贵贵贵。因此很多用户会选择一个小容量SSD+大容量便宜的HDD组成的存储解决方案。这种方案毕竟是临时性的,整体体验也没有单纯大容量SSD来得好。

  SSD需要更廉价的闪存解决方案,以降价SSD的制造成本,让大容量SSD真正便宜起来,最好能够比肩目前同容量机械硬盘的价格。

  QLC虽说速度、寿命、稳定性等方面比TLC差,但是更便宜的成本、更大容量的优势是无法忽视的。就像当年TLC从不被接纳到广泛认可,主要原因也不正是如此吗?

总结:

  科技发展的速度是我们无法所预估的,QLC闪存解决方案也一直在研究中,对厂商来说QLC的大容量低成本也是个不可抗拒的诱惑,如同当年TLC一样,QLC在速度和寿命上的问题随时可能被优化被解决。

  当QLC SSD出现的时候,它带来的变化无法想象,也许没法马上的取代TLC SSD,但是机械硬盘却将会面临巨大的挑战,或许那个时候才跟机械硬盘say byebye。

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