渣寿命?2TB平价固态就靠它!

2018-06-07 15:12应用 标签:固态硬盘

固态硬盘最近持续降价让很多小伙伴燃起了希望之火,终于可以升级电脑了。不过终归容量是个大障碍,目前主要容量还是在240GB左右,其实无非就是用来做系统盘。但是现在,更大容量的固态颗粒就要登场了,唯一的麻烦是传说中的渣寿命。不过,你真了解它吗?

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固态闪存进化之路

固态硬盘使用的闪存已经经历了四次变革,分别是SLC、MLC、TLC和最新的QLC。必须要说,写入次数最多的必然是SLC,不过单颗颗粒的容量实在太小了,已经被淘汰,MLC、TLC也是这种逐阶替代的关系,而且每更替一代,容量大幅度增加的同时,写入次数就要下降一个档位。

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SLC:全称Single-Level Cell,每个Cell单元存储1bit信息,也就是只有0、1两种电压变化,结构简单,电压控制也快速,反映出来的特点就是寿命长,性能强,P/E寿命在1万到10万次之间,但缺点就是容量低,成本高,毕竟一个Cell单元只能存储1bit信息。

MLC:全称是Multi-Level Cell,它实际上是跟SLC对应的,SLC之外的NAND闪存都是MLC类型,而我们常说的MLC是指2bit MLC。MLC每个cell单元存储2bit信息,电压有000,01,10,11四种变化,所以它比SLC需要更复杂的的电压控制,加压过程用时也变长,意味着写入性能降低了,同时可靠性也下降了,P/E寿命根据不同制程在3000-5000次不等,有的还更低。

TLC:TLC就是Trinary-Level Cell,准确来说是3bit MLC,每个cell单元存储3bit信息,电压从000到111有8种变化,容量比MLC再次增加1/3,成本更低,但是架构更复杂,P/E编程时间长,写入速度慢,P/E寿命也降至1000-3000次,部分情况会更低。

QLC:Quad-Level Cell架构的出现,进一步提升到4bit/cell,支持16充电值,容量轻易可以达到TB级别。不过它的速度最慢寿命最短。初期P/E寿命竟然只有300次!

不过你以为这样就意味着QLC是渣中之渣?现实情况其实并非如此。

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救场的3D NAND让QLC凤凰涅槃

如今的NAND闪存已经进入3D NAND时代,跟2D NAND时代完全不一样,我们刚刚谈论的SLC、MLC、TLC甚至是早期的QLC,都是基于2D NAND的结果。3D NAND的QLC就是凤凰涅槃,完全不是只有300次P/E的渣闪存。

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在2D NAND闪存时代,为了追求闪存容量提升,就必须提升制程工艺,这和处理器的制程工艺不断升级一个意思,用更先进的制程集成更多晶体管,增加密度,从而提升单体容量,并降低成本。

而制约闪存P/E寿命的,恰恰就是因为制程工艺不断提升造成的,更小的制程工艺导致“越来越薄”,可靠性进而下降。但是3D NAND时代,提升闪存容量靠的不是微缩制程工艺了,而是靠堆栈的层数(可以通俗理解成叠加),所以工艺变得不是那么重要了,即便用较老的制程工艺也能制作更大容量的闪存。

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也正因为此,QLC闪存获得了TLC不一样的待遇,比如现在美光、英特尔推出的QLC闪存直接使用3D NAND技术,P/E寿命达到了1000次,你还有啥可担心的?

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还有一点,随着技术进步,比如纠错技术等等,闪存的P/E写入次数也不是一成不变的,比如TLC闪存经过更先进的纠错技术,P/E从最初的500次不到现在已经达到了1000次+的水平,QLC也会如此。

而QLC在使用3D NAND技术后,先天的短板不见了,反而是它的大容量优势进一步发挥,未来TB级平民价格的固态硬盘必须依靠QLC支撑,也许明年的这个时候,平价TB固态就要来了。

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