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作者: wu.hn8401
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[儲存裝置] TLC快閃記憶體SSD還不夠坑?QLC快閃記憶體已經快來了

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wu.hn8401 發表於 2017-6-24 12:42:43 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
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,基本上都是採用TLC快閃記憶體。自2012年10月份,第一款採用TCL NAND快閃記憶體的三星840 SSD誕生以來,TLC 快閃記憶體一直面臨著質疑。
但是,經過幾年技術發展,TLC 快閃記憶體越來越成熟,正逐漸取代MLC成為主流。不過,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快閃記憶體真的適合用在SSD上嗎?今天我們就來聊一聊QLC快閃記憶體。

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先瞭解目前三種類型的快閃記憶體:SLC、MLC及TLC

SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,其結構簡單但是執行效率高,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。

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MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,其有00,01,10,11四個充電值。因此,要比SLC需要更多的存取時間。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的資料,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。由於價格成本的原因,目前被廣泛運用於消費級SSD中。

為什麼TLC快閃記憶體這麼受歡迎?
由於TLC採用不同的電壓狀態,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也有自己的優勢,TLC儲存容量更大,成本相比MLC、SLC低廉許多。

隨著TLC快閃記憶體技術的飛速發展,廠商不斷的改進演算法以及優化主控,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,最後不出意外的話,TLC將完全佔據主流消費級SSD市場,MLC則繼續在高端領域發揮它作用。

但QLC快閃記憶體要來了,要取代TLC?

快閃記憶體晶片中,除了我們耳熟能祥的SLC,MLC,TLC以外,還有一種叫QLC快閃記憶體晶片。

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QLC = Quad-Level Cell,我們知道,TLC快閃記憶體是每個Cell單元存儲3位元電荷,有8種狀態,QLC快閃記憶體則是存儲4位元電荷,有16種狀態。這意味著QLC快閃記憶體單位存儲密度更大,是TLC的2倍,單顆晶片可達到256GB甚至512GB。但是,也因如此,QLC快閃記憶體的電壓更難控制,寫入速度更低,可靠、穩定性及壽命比TLC更差。目前QLC快閃記憶體處於研發階段,要想它能夠運用到SSD上還需要一段時間。

為什麼廠商還會去研發比TLC還坑的QLC?

如今遊戲、電影、照片,影像等資料越來越大。想一想,那幾G、幾十G的遊戲,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資料前所未有的挑戰。 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頂一台高端主機價格,對於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。因此很多使用者會選擇一個小容量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。

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SSD需要更廉價的快閃記憶體解決方案,以降價SSD的製造成本,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碟的價格。

QLC雖說速度、壽命、穩定性等方面比TLC差,但是更便宜的成本、更大容量的優勢是無法忽視的。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?

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