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  在存儲(chǔ)行業(yè)，非易失性閃存(以下簡(jiǎn)稱(chēng)閃存)自誕生之日起，便掀起了一場(chǎng)影響深遠(yuǎn)的行業(yè)變革。作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，閃存技術(shù)的創(chuàng)新迭代，使得數(shù)字時(shí)代終于從藍(lán)圖化作了現(xiàn)實(shí)。

  在不久前的FMS上，全球各大原廠再次同聚一堂，就閃存技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，展開(kāi)了熱烈的討論，其中傳言已久的PLC閃存芯片，也有了新進(jìn)展。我們不由得感嘆，閃存技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)直日新月異，一日千里。

  閃存芯片的定義和原理

  閃存芯片，從定義而講，它是一種非易失性存儲(chǔ)器，樸素理解即在斷電的情況下依舊可以保存已經(jīng)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，而且是以固定的區(qū)塊為單位，而不是以單個(gè)的字節(jié)為單位;從原理上而言，NAND閃存是由成千上萬(wàn)個(gè)Cell組成的Array(陣列)，單位Cell內(nèi)部電位的多少，存儲(chǔ)量的高低，推動(dòng)了不同類(lèi)型閃存芯片的問(wèn)世。閃存行業(yè)重要的技術(shù)發(fā)展方向之一由此誕生，即如何在單位Cell中注入更多的電位，存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)性能和成本的統(tǒng)一。

  不同閃存芯片電位數(shù)

  閃存芯片類(lèi)型釋義

  SLC閃存芯片

  即在Cell內(nèi)部?jī)H存有“0”和“1”總計(jì)2個(gè)電位，每單元可存儲(chǔ)1bit數(shù)據(jù)，由于內(nèi)部電位設(shè)計(jì)較少，能夠快速執(zhí)行通放電指令，性能表現(xiàn)優(yōu)異;同時(shí)，沒(méi)有多余的電位設(shè)計(jì)，還使得其在穩(wěn)定性和壽命有著天然優(yōu)勢(shì)，可承受100000次擦寫(xiě);然而，SLC單層存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)，某種意義上是“以空間冗余換性能”，空間利用低。至于應(yīng)用上，在某些特定的、成本敏感度不高，更追求性能和壽命的存儲(chǔ)場(chǎng)景中，SLC閃存芯片優(yōu)異的性能和壽命優(yōu)勢(shì)，依然存在不可替代性。

  SLC閃存芯片特性

  MLC閃存芯片

  則是在Cell中擁有“00”、“01”、“10”、“11”等4個(gè)電位，形成雙層存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元能夠存儲(chǔ)2bit數(shù)據(jù);在性能上，4個(gè)電位的存在，使得性能對(duì)比SLC略遜一籌。但在存儲(chǔ)空間上，是SLC兩倍，兼具了性能、壽命和容量?jī)?yōu)勢(shì)，在閃存發(fā)展早期，MLC一直是業(yè)內(nèi)最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，被廣泛的應(yīng)用于早期的數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器等領(lǐng)域。

  MLC閃存芯片特性

  TLC閃存芯片

  擁有三層存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元可以存儲(chǔ)3bit數(shù)據(jù)，每個(gè)Cell內(nèi)部的電位數(shù)也擴(kuò)容到了8個(gè)電位，存儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)了大幅提升，兼具性能、成本、壽命等多種優(yōu)勢(shì)。

  可以說(shuō)隨著TLC閃存芯片的問(wèn)世，以閃存為介質(zhì)的固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品，才真正意義上實(shí)現(xiàn)了普及，走進(jìn)千家萬(wàn)戶。目前主流的企業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景，包括服務(wù)器、云計(jì)算以及中大型數(shù)據(jù)中心，基本都配置了綜合性能更

佳的TLC閃存產(chǎn)品。

  TLC閃存芯片特性

  QLC閃存芯片

  是在業(yè)界為了最大限度的拓展存儲(chǔ)空間，最大化降低存儲(chǔ)成本，加速固態(tài)硬盤(pán)普及的再次革新。該芯片擁有四層存儲(chǔ)單元，每個(gè)Cell內(nèi)部設(shè)計(jì)了高達(dá)16個(gè)電位，進(jìn)而獲得了難以想象的存儲(chǔ)空間，業(yè)界單顆QLC閃存芯片已然擁有1TB的存儲(chǔ)容量。

  目前大部分QLC產(chǎn)品，憑借著成本低和較高性能表現(xiàn)，成為流媒體等讀取密集型應(yīng)用的最佳選擇，在該種場(chǎng)景下，能夠充分發(fā)揮QLC閃存芯片在絕對(duì)讀取上的優(yōu)勢(shì)，規(guī)避了頻繁寫(xiě)入帶來(lái)的性能下降和壽命問(wèn)題。而在其他應(yīng)用場(chǎng)景中，壽命、性能和成本全面均衡的TLC閃存芯片，依舊是絕對(duì)主流。

  QLC閃存芯片特性

  PLC閃存芯片

  至于開(kāi)篇提及的PLC閃存芯片，顧名思義，則是在QLC基礎(chǔ)上進(jìn)一步挖掘閃存芯片的性能潛質(zhì)，擁有五層存儲(chǔ)單元的PLC閃存芯片，單位存儲(chǔ)量實(shí)現(xiàn)暴漲的同時(shí)，每個(gè)Cell內(nèi)部多達(dá)32個(gè)電位設(shè)計(jì)，極大的考驗(yàn)著閃存加工工藝和制程水準(zhǔn)，存儲(chǔ)空間則會(huì)相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)暴漲。