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QLC閃存SSD將來襲 HDD還能否安好

2017-06-28
關鍵詞: SSD NAND 閃存 三星

如今,市面上消費級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。但自2012年10月份,第一款采用TCL NAND閃存的三星840 SSD誕生以來,TLC 閃存一直面臨著質疑。

不過,經過幾年技術發(fā)展,TLC 閃存越來越成熟,正逐漸取代MLC成為主流。但,正當TLC NAND為自己正名時,它的取代者QLC悄然來襲,有消息稱明年首款QLC將面世。QLC閃存真的適合用在SSD上嗎?今天我們就來聊一聊QLC閃存。

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先了解目前三種類型的閃存:SLC、MLC及TLC

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SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,其結構簡單但是執(zhí)行效率高,最大的特點就是速度快,壽命長,價格超貴(約MLC 3倍以上的價格),約10萬次擦寫壽命。

MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,其有00,01,10,11四個充電值。因此,要比SLC需要更多的訪問時間。其最大特點就是速度中等,壽命中等,價格比SLC便宜,約3000——10000次擦寫壽命。

TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,每個單元可以存放比MLC多1/2的數據,共八個充電值,111、110、101、011、010、001、000。最大特點就是速度慢壽命短,約500——1000次擦寫壽命,但價格是三者最低的。由于價格成本的原因,目前被廣泛運用于消費級SSD中。

為什么TLC閃存這么受歡迎?

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由于TLC采用不同的電壓狀態(tài),加上存儲密度大,擊穿絕緣層次數也比其他介質多,加速絕緣層的損耗過程,導致TLC SSD的壽命比SLC、MLC短得多,同時可靠性、效能等方面存在問題。但是TLC也有自己的優(yōu)勢,TLC儲存容量更大,成本相比MLC、SLC低廉許多。

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隨著TLC閃存技術的飛速發(fā)展,廠商不斷的改進算法以及優(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消費級的份額,最后不出意外的話,TLC將完全占據主流消費級SSD市場,MLC則繼續(xù)在高端領域發(fā)揮它作用。

但QLC閃存要來了,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Cell單元存儲3位電荷,有8種狀態(tài),QLC閃存則是存儲4位電荷,有16種狀態(tài)。這意味著QLC閃存單位存儲密度更大,是TLC的2倍,單顆芯片可達到256GB甚至512GB。但是,也因如此,QLC閃存的電壓更難控制,寫入速度更低,可靠、穩(wěn)定性及壽命比TLC更差。目前QLC閃存處于研發(fā)階段,要想它能夠運用到SSD上還需要一段時間。

為什么廠商還會去研發(fā)比TLC還坑的QLC?

如今游戲、電影、照片,影像等數據越來越大。想一想,那幾G、幾十G的游戲,動不動就幾十G藍光電影,同時VR時代的來臨,你的存儲盤將會面臨大數據前所未有的挑戰(zhàn)。 120G、240G,甚至480G SSD容量都遠遠不夠用。雖然現在也有不乏2TB 超大容量SSD,但一塊SSD頂一臺高端主機價格,對于普通大眾用戶沒有任何存在的意義。

TLC能夠解決SSD容量瓶頸,卻解決不了SSD價格的難題,大容量SSD仍舊貴貴貴。因此很多用戶會選擇一個小容量SSD+大容量便宜的HDD組成的存儲解決方案。這種方案畢竟是臨時性的,整體體驗也沒有單純大容量SSD來得好。

SSD需要更廉價的閃存解決方案,以降價SSD的制造成本,讓大容量SSD真正便宜起來,最好能夠比肩目前同容量機械硬盤的價格。

QLC雖說速度、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)勢是無法忽視的。就像當年TLC從不被接納到廣泛認可,主要原因也不正是如此嗎?

總結:

科技發(fā)展的速度是我們無法所預估的,QLC閃存解決方案也一直在研究中,對廠商來說QLC的大容量低成本也是個不可抗拒的誘惑,如同當年TLC一樣,QLC在速度和壽命上的問題隨時可能被優(yōu)化被解決。

當QLC SSD出現的時候,它帶來的變化無法想象,也許沒法馬上的取代TLC SSD,但是機械硬盤卻將會面臨巨大的挑戰(zhàn),或許那個時候才跟機械硬盤say byebye。


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