MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

在高呼TLC/MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

這幾天,中國企業研發出128層 3D NAND芯片的信息刷遍了IT圈。但是可能很多人還在一臉懵地問——3D NAND是什麼?我家裡的SSD是3D NAND的嗎?


事實上,3D NAND技術在過去幾年已經開始出現,在2017年已經有相關的成品,早在2018年,浦科特的M8V也使用了64層堆疊的BiCS 3D NAND顆粒,而M9P Plus則採用96層3D BICS4顆粒,實際上M8V也算間接推動了入門級3D NAND顆粒在SSD中的普及。

在高呼TLC/MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

在過去幾年,購買固態硬盤時大家可能更在意的是使用的NAND顆粒是MLC?還是TLC或者QLC。

因為NAND閃存由多個以(bit)為單位的單元構成,這些位通過電荷被打開或關閉,如何組織這些開關單元來儲存在SSD上的數據,也決定了NAND閃存的命名,比如單層單元(SLC)閃存在每個存儲單元中包含1個位。

在高呼TLC/MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

由於SSD電路板規格具有行業標準尺寸,因此同樣的單元物理空間下,多層單元(MLC)能使容量翻倍,三層單元(TLC)更能使容量變為三倍,基於這種發展,為SSD趨向大容量開闢了道路。在性能、體積的優勢基礎上,NAND閃存目前發展的方向便是降低每比特存儲成本、提高存儲容量,因此就有了後來的四層單元(QLC),每個存儲單元有4個bits的格式。


但是,也因為每增加一層單元,單位面積容量就越高,但同時導致不同電壓狀態越多,越難控制,所以導致顆粒穩定性越差,壽命低。到了QLC,其理論壽命與性能都不被人看好,所以QLC技術很早便實現,但遲遲不能推出市場的原因。


不過3D NAND技術的出現,可以說給NAND市場注入了新的技術動力。

在高呼TLC/MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

簡單地說,過去的存儲單元都是在平面架構,而3D NAND則是立體架構,如果說過去的NAND是平房,那麼3D NAND就是高樓大廈。把存儲單元立體化,這意味著每個存儲單元的單位面積可以大幅下降,從而大幅提升閃存的存儲容量。理論上來講NAND可以無限堆疊,但是由於技術和材料限制,目前量產中的3D NAND芯片仍然以64層與96層為主,而128層技術已經被成功研發出來,但是仍未實現量產。

在高呼TLC/MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

3D NAND技術的應用能讓過去的內存顆粒容量成倍地增加,從而降低了單位存儲成本,同時也讓NAND顆粒的擦寫次數大大增長——無論是TLC還是QLC都是如此,TLC在滿足性能的同時也可以擴大容量和安全性,成為了SSD的主力軍,而QLC則更多被應用在入門級的產品吸納對價格敏感的群體。

在高呼TLC/MLC硬盤真香的時候,千萬別忽視3D Nand的重要性

3D NAND目前主要是由日美韓幾家大公司生產,韓國自然是三星和SK現代,而日本則是鎧俠KIOXIA(東芝)、美國則是鎂光。以鎧俠KIOXIA為例,東芝是閃存技術的發明人,所以很早就投入3D NAND研發了,2007年他們獨闢蹊徑推出了名為BiCS—Bit Cost Scaling技術的3D NAND,強調的就是隨NAND規模而降低成本,號稱在所有3D NAND閃存中BiCS技術的閃存核心面積最低。目前來說,除了鎧俠KIOXIA自家的品牌,像是浦科特也全系運用了鎧俠KIOXIA的BiCS技術的3D NAND芯片。

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總而言之,過去被一些消費者所不信任的TLC NAND顆粒,在結合了3D NAND技術後也搖身一變使得速度和壽命都不遜色於過去MLC的性能,加上價格下滑,大家都開始喊著真香了。需要特別提到的是,不同品牌、技術的3D NAND顆粒都會對速度與品質產生影響,大家在選購的時候也需要多留個心眼。目前來說浦科特的M8V採用了行業公認的頭部品牌鎧俠KIOXIA(東芝)的BiCS 3D NAND顆粒,M9P Plus則為96層3D BICS4顆粒,在品質、速度、穩定性上都有保證。在未來,隨著3D NAND技術的不斷突破,容量更大更便宜的NAND顆粒將會陸續面世,這樣子,購買SSD乃至筆記本,成本也都會不斷地減低了。


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