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在QLC领域,可惜近十年时间过去了,就是因为读写寿命成为硬伤

发布时间:2021-02-23 15:23:42 编辑:小狐 来源:sohu

熟悉硬件的老玩家还记得,从SLC到MLC,再到TLC和QLC,以及发展蓝图中的PLC…NAND闪存芯片一路发展下来,容量密度越来越高,成本越来越低,然而性能、寿命却越来越“渣”导致厂商不得不依靠各种技术以及主控优化来辅助,整体形式不容乐观。

主流市场似乎是一夜之间就从SLC变成了MLC,又以迅雷不及掩耳之势切换为TLC,可惜近十年时间过去了,TLC依旧是目前市场上的主流闪存类型,QLC风行了一段时间之后,表现并不太好,甚至有不少厂商又退回到TLC。典型案例之一是华硕麾下有部分笔记本去年因大量采用英特尔QLC闪存的SSD 660p系列,结果饱受诟病,2021年全线换成了TLC,还成了自家新产品的宣传卖点。

尴尬的英特尔虽然连续推出了升级版的SSD 665p和SSD 670p系列,反响却并不热烈。

在QLC领域,可惜近十年时间过去了,就是因为读写寿命成为硬伤(图1)

去年业界还发生了一件大事,英特尔将闪存存储业务卖给了SK海力士,不过在交易完成前研发仍在继续,去年底还首发推出了144层堆叠的QLC系列,具体产品包括面向数据中心市场的SSD D7-P5510/D5-P5316,面向消费级市场的SSD 670p,以及面向笔记本混合加速的傲腾H20。作为QLC闪存的重要代言人,傲腾长此以往的不愠不火,也给QLC的未来蒙上了一层阴影。

近日,在业界风向标ISSCC国际固态电路会议上,QLC闪存仿佛都被大家遗忘了,只有英特尔一家公司在讨论这个话题,英特尔公布的是144层QLC的技术细节,而竞争者三星依然停留在92层,SK海力士、西部数据(铠侠)都是96层。在QLC领域,整体进展可谓是犹如蜗牛爬行一般,跟当初TLC迅速成为业界主流形成了鲜明对比。

在QLC领域,可惜近十年时间过去了,就是因为读写寿命成为硬伤(图2)

英特尔144层QLC闪存的单Die容量为1Tb(128GB)与前代产品相比没有变化,不过面积从114.6平方毫米缩小到了74.0平方毫米,足足缩小了35%存储密度因此从8.9Gb/平方毫米提高到13.8Gb/平方毫米,性能指标也得到了全面提升:I/O传输速度增加一半,达到1.2Gbps;编程吞吐量升至40MB/s,编程延迟降至1630us,读取延迟平均85us最大128us,擦除区块尺寸则缩小一半,数值为48MB。

上述参数自然远远优于其他闪存厂商的9x层老方案,然而耐人寻味的是,对于144层QLC的读写寿命,英特尔只字未提。事实上,QLC之所以发展受阻,就是因为读写寿命成为硬伤,主控再怎么改进也不能彻底扭转,这个问题目前还尚未找到良好的解决方案。

尽管如此,誓不回头的英特尔对更进一步的5-bit PLC闪存也保持着兴趣浓厚,认为PLC是SSD未来在成本上优于HDD的关键,搭配E1形态规格更是可以实现1PB(1000TB)的单盘容量,彻底干翻HDD。

理想很丰满,现实很骨感,英特尔还是多上点心解决QLC的寿命问题吧,否则合作伙伴都不愿了…

在QLC领域,可惜近十年时间过去了,就是因为读写寿命成为硬伤(图3)

回顾整个2020年,全球闪存价格稳步下滑,导致各大厂商的营收受到影响,特别是Q4季度总营收仅141亿美元,环比Q3下滑了3.3%。

闪存市场主要还是被三星、铠侠、西数、美光、SK海力士、英特尔这六大巨头把持着,根据中国闪存市场的统计,Q4季度各家厂商的营收数据如下:

排名第一的三星NAND Flash收入环比减少3.6%至46.7亿美元,市场份额33.1%。

排名第二的铠侠(Kioxia)收入环比减少11.3%至27.6亿美元,市场份额相较三季度减少至19.6%。

老三西部数据收入环比减少2.1%达20.34亿美元,市场份额14.4%。

第四名SK海力士收入环比增长0.5%至16.59亿美元,市场份额11.8%。

第五美光收入15.49亿美元,环比增长0.3%,市场份额达到11%。

第六位是英特尔,收入12.08亿美元,环比增长4.8%,市场份额8.6%。

由于英特尔将闪存业务卖给了SK海力士,2021年上述排名将发生巨变。

2020全年闪存市场总营收达到了565.8亿美元,其中老大三星占了184.2亿美元,市场份额32.6%,几乎是三分之一,同比增长18.9%;铠侠、西数以109.5亿、84.1亿美元的营收分别位列第二、第三,同比增长23.8%、27.7%,份额分别是19.3%、14.9%;SK海力士超越了美光成为第四,营收64.5亿美元,同比大涨42.7%,市场份额11.4%;美光排名第五,营收62.8亿美元,同比只增长了2.3%,份额11.1%;英特尔排名第六,营收53.6亿美元,同比增长了22.7%,份额9.5%。

在QLC领域,可惜近十年时间过去了,就是因为读写寿命成为硬伤(图4)

除去上面这六大厂商,余下的市场份额只有1.3%,不过值得高兴的是中国厂商长江存储在全球闪存市场份额已经突破1%,营收则同比增长了10倍之多。

尽管1%的市场份额距六大厂商至少还有十倍差距,但这个成绩对国产闪存来说已经是一个相当重要的突破,要知道一年多之前国产份额还是0,从0到1是最难跨越的一步,既然现在已经有良好基础,未来闪存的国产化之路值得期待。2021,我们来了!

本文相关词条概念解析:

闪存

闪存(FlashMemory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位,区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器(EEPROM)的变种,EEPROM与闪存不同的是,它能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写,这样闪存就比EEPROM的更新速度快。由于其断电时仍能保存数据,闪存通常被用来保存设置信息,如在电脑的BIOS(基本输入输出程序)、PDA(个人数字助理)、数码相机中保存资料等。另一方面,闪存不像RAM(随机存取存储器)一样以字节为单位改写数据,因此不能取代RAM。

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