SSD行業(yè)要變天 HDD將徹底出局！新型QLC閃存芯片駕到！
如今，市面上消費(fèi)級(jí)SSD，不管是主流的SATA SSD新品還是新興的NVMe SSD新品，基本上都是采用TLC閃存。自2012年10月份，第一款采用TCL NAND閃存的三星840 SSD誕生以來(lái)，TLC 閃存一直面臨著質(zhì)疑。 但是，經(jīng)過(guò)幾年技術(shù)發(fā)展，TLC 閃存越來(lái)越成熟，正逐漸取代MLC成為主流。不過(guò)，正當(dāng)TLC NAND為自己正名時(shí)，它的取代者QLC閃存芯片悄然來(lái)襲，有消息稱明年首款QLC閃存芯片將面世。QLC閃存芯片真的適合用在SSD上嗎？今天我們就來(lái)聊一聊QLC閃存芯片。
SSD行業(yè)要變天 HDD將徹底出局！新型QLC閃存芯片駕到！ 圖1
先了解目前三種類型的閃存：SLC、MLC及TLC SSD行業(yè)要變天 HDD將徹底出局！新型QLC閃存芯片駕到！ 圖2 SLC = Single-Level Cell ，即1bit/cell，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是執(zhí)行效率高，最大的特點(diǎn)就是速度快，壽命長(zhǎng)，價(jià)格超貴（約MLC 3倍以上的價(jià)格），約10萬(wàn)次擦寫(xiě)壽命。 MLC = Multi-Level Cell，即2bit/cell，其有00,01,10,11四個(gè)充電值。因此，要比SLC需要更多的訪問(wèn)時(shí)間。其最大特點(diǎn)就是速度中等，壽命中等，價(jià)格比SLC便宜，約3000---10000次擦寫(xiě)壽命。 TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell，每個(gè)單元可以存放比MLC多1/2的數(shù)據(jù)，共八個(gè)充電值，111、110、101、011、010、001、000。最大特點(diǎn)就是速度慢壽命短，約500-1000次擦寫(xiě)壽命，但價(jià)格是三者最低的。由于價(jià)格成本的原因，目前被廣泛運(yùn)用于消費(fèi)級(jí)SSD中。 為什么TLC閃存這么受歡迎？SSD行業(yè)要變天 HDD將徹底出局！新型QLC閃存芯片駕到！ 圖3
由于TLC采用不同的電壓狀態(tài)，加上存儲(chǔ)密度大，擊穿絕緣層次數(shù)也比其他介質(zhì)多，加速絕緣層的損耗過(guò)程，導(dǎo)致TLC SSD的壽命比SLC、MLC短得多，同時(shí)可靠性、效能等方面存在問(wèn)題。但是TLC也有自己的優(yōu)勢(shì)，TLC儲(chǔ)存容量更大，成本相比MLC、SLC低廉許多。SSD行業(yè)要變天 HDD將徹底出局！新型QLC閃存芯片駕到！ 圖4
隨著TLC閃存技術(shù)的飛速發(fā)展,廠商不斷的改進(jìn)算法以及優(yōu)化主控，TLC的P/E壽命由不到1000次提升到1000到2000次，同時(shí)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因此贏得用戶的青睞。 目前TLC正不斷的蠶食著MLC消費(fèi)級(jí)的份額，最后不出意外的話，TLC將完全占據(jù)主流消費(fèi)級(jí)SSD市場(chǎng)，MLC則繼續(xù)在高端領(lǐng)域發(fā)揮它作用。 但QLC閃存芯片要來(lái)了，要取代TLC？ 閃存芯片中，除了我們耳熟能祥的SLC，MLC,TLC以外，還有一種叫QLC閃存芯片。 QLC = Quad-Level Cell，我們知道，TLC閃存是每個(gè)Cell單元存儲(chǔ)3位電荷，有8種狀態(tài)，QLC閃存芯片則是存儲(chǔ)4位電荷，有16種狀態(tài)。這意味著QLC閃存單位存儲(chǔ)密度更大，是TLC的2倍，單顆芯片可達(dá)到256GB甚至512GB。但是，也因如此，QLC閃存芯片的電壓更難控制，寫(xiě)入速度更低，可靠、穩(wěn)定性及壽命比TLC更差。目前QLC閃存芯片處于研發(fā)階段，要想它能夠運(yùn)用到SSD上還需要一段時(shí)間。 為什么廠商還會(huì)去研發(fā)比TLC還坑的QLC？ 如今游戲、電影、照片，影像等數(shù)據(jù)越來(lái)越大。想一想，那幾G、幾十G的游戲，動(dòng)不動(dòng)就幾十G藍(lán)光電影，同時(shí)VR時(shí)代的來(lái)臨，你的存儲(chǔ)盤(pán)將會(huì)面臨大數(shù)據(jù)前所未有的挑戰(zhàn)。 120G、240G，甚至480G SSD容量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用。雖然現(xiàn)在也有不乏2TB 超大容量SSD，但一塊SSD頂一臺(tái)高端主機(jī)價(jià)格，對(duì)于普通大眾用戶沒(méi)有任何存在的意義。 TLC能夠解決SSD容量瓶頸，卻解決不了SSD價(jià)格的難題，大容量SSD仍舊貴貴貴。因此很多用戶會(huì)選擇一個(gè)小容量SSD+大容量便宜的HDD組成的存儲(chǔ)解決方案。這種方案畢竟是臨時(shí)性的，整體體驗(yàn)也沒(méi)有單純大容量SSD來(lái)得好。 SSD需要更廉價(jià)的閃存解決方案，以降價(jià)SSD的制造成本，讓大容量SSD真正便宜起來(lái)，最好能夠比肩目前同容量機(jī)械硬盤(pán)的價(jià)格。 QLC雖說(shuō)速度、壽命、穩(wěn)定性等方面比TLC差，但是更便宜的成本、更大容量的優(yōu)勢(shì)是無(wú)法忽視的。就像當(dāng)年TLC從不被接納到廣泛認(rèn)可，主要原因也不正是如此嗎？ 總結(jié)： 科技發(fā)展的速度是我們無(wú)法所預(yù)估的，QLC閃存芯片解決方案也一直在研究中，對(duì)廠商來(lái)說(shuō)QLC閃存芯片的大容量低成本也是個(gè)不可抗拒的誘惑，如同當(dāng)年TLC一樣，QLC閃存芯片在速度和壽命上的問(wèn)題隨時(shí)可能被優(yōu)化被解決。 當(dāng)QLC SSD出現(xiàn)的時(shí)候，它帶來(lái)的變化無(wú)法想象，也許沒(méi)法馬上的取代TLC SSD,但是機(jī)械硬盤(pán)卻將會(huì)面臨巨大的挑戰(zhàn)，或許那個(gè)時(shí)候才跟機(jī)械硬盤(pán)say byebye。評(píng)論 (0)