在存储行业,非易失性闪存(以下简称闪存)自诞生之日起,便掀起了一场影响深远的行业变革。作为数字经济的基础设施,闪存技术的创新迭代,使得数字时代终于从蓝图化作了现实。
在不久前的FMS上,全球各大原厂再次同聚一堂,就闪存技术的发展创新,展开了热烈的讨论,其中传言已久的PLC闪存芯片,也有了新进展。我们不由得感叹,闪存技术的发展简直日新月异,一日千里。
闪存芯片的定义和原理
闪存芯片,从定义而讲,它是一种非易失性存储器,朴素理解即在断电的情况下依旧可以保存已经写入的数据,而且是以固定的区块为单位,而不是以单个的字节为单位;从原理上而言,NAND闪存是由成千上万个Cell组成的Array(阵列),单位Cell内部电位的多少,存储量的高低,推动了不同类型闪存芯片的问世。闪存行业重要的技术发展方向之一由此诞生,即如何在单位Cell中注入更多的电位,存储更多的数据,实现性能和成本的统一。
不同闪存芯片电位数
闪存芯片类型释义
SLC闪存芯片
即在Cell内部仅存有“0”和“1”总计2个电位,每单元可存储1bit数据,由于内部电位设计较少,能够快速执行通放电指令,性能表现优异;同时,没有多余的电位设计,还使得其在稳定性和寿命有着天然优势,可承受100000次擦写;然而,SLC单层存储单元设计,某种意义上是“以空间冗余换性能”,空间利用低。至于应用上,在某些特定的、成本敏感度不高,更追求性能和寿命的存储场景中,SLC闪存芯片优异的性能和寿命优势,依然存在不可替代性。
SLC闪存芯片特性
MLC闪存芯片
则是在Cell中拥有“00”、“01”、“10”、“11”等4个电位,形成双层存储单元,每个单元能够存储2bit数据;在性能上,4个电位的存在,使得性能对比SLC略逊一筹。但在存储空间上,是SLC两倍,兼具了性能、寿命和容量优势,在闪存发展早期,MLC一直是业内最具竞争力的产品,被广泛的应用于早期的数据中心、服务器等领域。
MLC闪存芯片特性
TLC闪存芯片
拥有三层存储单元,每个单元可以存储3bit数据,每个Cell内部的电位数也扩容到了8个电位,存储空间实现了大幅提升,兼具性能、成本、寿命等多种优势。
可以说随着TLC闪存芯片的问世,以闪存为介质的固态硬盘产品,才真正意义上实现了普及,走进千家万户。目前主流的企业级应用场景,包括服务器、云计算以及中大型数据中心,基本都配置了综合性能更
佳的TLC闪存产品。
TLC闪存芯片特性
QLC闪存芯片
是在业界为了最大限度的拓展存储空间,最大化降低存储成本,加速固态硬盘普及的再次革新。该芯片拥有四层存储单元,每个Cell内部设计了高达16个电位,进而获得了难以想象的存储空间,业界单颗QLC闪存芯片已然拥有1TB的存储容量。
目前大部分QLC产品,凭借着成本低和较高性能表现,成为流媒体等读取密集型应用的最佳选择,在该种场景下,能够充分发挥QLC闪存芯片在绝对读取上的优势,规避了频繁写入带来的性能下降和寿命问题。而在其他应用场景中,寿命、性能和成本全面均衡的TLC闪存芯片,依旧是绝对主流。
QLC闪存芯片特性
PLC闪存芯片
至于开篇提及的PLC闪存芯片,顾名思义,则是在QLC基础上进一步挖掘闪存芯片的性能潜质,拥有五层存储单元的PLC闪存芯片,单位存储量实现暴涨的同时,每个Cell内部多达32个电位设计,极大的考验着闪存加工工艺和制程水准,存储空间则会相应的实现暴涨。