QLC闪存SSD将来袭,真的能取代TLC吗?

如今,市面上消费级ssd,不管是主流的sata ssd新品还是新兴的nvme ssd新品,基本上都是采用tlc闪存。但自2012年10月份,第一款采用tcl nand闪存的三星840 ssd诞生以来,tlc 闪存一直面临着质疑。
不过,经过几年技术发展,tlc 闪存越来越成熟,正逐渐取代mlc成为主流。但,正当tlc nand为自己正名时,它的取代者qlc悄然来袭,有消息称明年首款qlc将面世。qlc闪存真的适合用在ssd上吗?今天我们就来聊一聊qlc闪存。
先了解目前三种类型的闪存:slc、mlc及tlc
slc = single-level cell ,即1bit/cell,其结构简单但是执行效率高,最大的特点就是速度快,寿命长,价格超贵(约mlc 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命。
mlc = multi-level cell,即2bit/cell,其有00,01,10,11四个充电值。因此,要比slc需要更多的访问时间。其最大特点就是速度中等,寿命中等,价格比slc便宜,约3000——10000次擦写寿命。
tlc = trinary-level cell,即3bit/cell,每个单元可以存放比mlc多1/2的数据,共八个充电值,111、110、101、011、010、001、000。最大特点就是速度慢寿命短,约500——1000次擦写寿命,但价格是三者最低的。由于价格成本的原因,目前被广泛运用于消费级ssd中。
为什么tlc闪存这么受欢迎?
由于tlc采用不同的电压状态,加上存储密度大,击穿绝缘层次数也比其他介质多,加速绝缘层的损耗过程,导致tlc ssd的寿命比slc、mlc短得多,同时可靠性、效能等方面存在问题。但是tlc也有自己的优势,tlc储存容量更大,成本相比mlc、slc低廉许多。
随着tlc闪存技术的飞速发展,厂商不断的改进算法以及优化主控,tlc的p/e寿命由不到1000次提升到1000到2000次,同时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因此赢得用户的青睐。
目前tlc正不断的蚕食着mlc消费级的份额,最后不出意外的话,tlc将完全占据主流消费级ssd市场,mlc则继续在高端领域发挥它作用。
但qlc闪存要来了,要取代tlc?
闪存芯片中,除了我们耳熟能祥的slc,mlc,tlc以外,还有一种叫qlc闪存芯片。
qlc = quad-level cell,我们知道,tlc闪存是每个cell单元存储3位电荷,有8种状态,qlc闪存则是存储4位电荷,有16种状态。这意味着qlc闪存单位存储密度更大,是tlc的2倍,单颗芯片可达到256gb甚至512gb。但是,也因如此,qlc闪存的电压更难控制,写入速度更低,可靠、稳定性及寿命比tlc更差。目前qlc闪存处于研发阶段,要想它能够运用到ssd上还需要一段时间。
为什么厂商还会去研发比tlc还坑的qlc?
如今游戏、电影、照片,影像等数据越来越大。想一想,那几g、几十g的游戏,动不动就几十g蓝光电影,同时vr时代的来临,你的存储盘将会面临大数据前所未有的挑战。 120g、240g,甚至480g ssd容量都远远不够用。虽然现在也有不乏2tb 超大容量ssd,但一块ssd顶一台高端主机价格,对于普通大众用户没有任何存在的意义。
tlc能够解决ssd容量瓶颈,却解决不了ssd价格的难题,大容量ssd仍旧贵贵贵。因此很多用户会选择一个小容量ssd+大容量便宜的hdd组成的存储解决方案。这种方案毕竟是临时性的,整体体验也没有单纯大容量ssd来得好。
ssd需要更廉价的闪存解决方案,以降价ssd的制造成本,让大容量ssd真正便宜起来,最好能够比肩目前同容量机械硬盘的价格。
qlc虽说速度、寿命、稳定性等方面比tlc差,但是更便宜的成本、更大容量的优势是无法忽视的。就像当年tlc从不被接纳到广泛认可,主要原因也不正是如此吗?
总结:
科技发展的速度是我们无法所预估的,qlc闪存解决方案也一直在研究中,对厂商来说qlc的大容量低成本也是个不可抗拒的诱惑,如同当年tlc一样,qlc在速度和寿命上的问题随时可能被优化被解决。
当qlc ssd出现的时候,它带来的变化无法想象,也许没法马上的取代tlc ssd,但是机械硬盘却将会面临巨大的挑战,或许那个时候才跟机械硬盘say byebye。

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