太白曰固态硬盘从MLC到TLC,再到QLC,闪存寿命一退再退,还能用吗?( 二 )


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固态硬盘的结构构造比起机械来说其实更为简单 。 固态硬盘的主体是一块PCB电路板 , 在PCB上是构成固态硬盘体系的控制芯片缓存芯片和存储数据的闪存芯片 。

太白曰固态硬盘从MLC到TLC,再到QLC,闪存寿命一退再退,还能用吗?
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硅晶圆片
要想降低成本 , 最直接的办法就是降低控制芯片、缓存芯片和闪存芯片的成本 。 就实际而言 , 缓存芯片的操作简单 , 无非是降低缓存大小 , 甚至可以放弃缓存芯片 。 其次 , 主控芯片可以使用性能较弱的主控 。 而至于闪存芯片 , 则要考虑用新的技术工艺去解决 。 闪存芯片的发展
早先闪存使用的芯片是基于SLC技术(Single-Level Cell) , 也就是“每一个存储单元中只存储一位数据” , 这种闪存的好处是耐用、准确 , 性能也好 , 早期的企业应用存储首先的选择就是SLC闪存 。 当然了 , SLC闪存的固态 , 其价格和它的安全性一样“出色” 。
要想在不增加存储单元的情况下削减闪存成本 , 最好的办法就是充分利用存储单元的空间 , 所以MLC、TLC、QLC技术的闪存相应而来 。

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MLC
MLC闪存的定义实际上是有歧义的 。 因为这个叫法的本意是“Multi-Level Cell” , 意思是说“多级单元架构” , 从这一点上来说 , 之后的TLC、QLC甚至HLC、OLC都属于MLC范畴 。
不过呢 , MLC主流还是当作“Binary-Level cell”来理解 , 也就是“二级单元架构” , 即“每一个存储单元中存储两位数据” 。 这样一来 , 在不增加存储单元数量的前提下 , MLC闪存就能做到比SLC闪存大约多一倍的存储数据的能力 。 TLC
TLC , 即“Triple-Level cell” , 意思是“三级单元架构” , 即“每一个存储单元中存储三位数据” 。 ?QLC
事实上从MLC、TLC一路看下来 , 大家也能猜到QLC什么意思——“Quad-Level Cell” , 即“每一个存储单元中存储四位数据” 。

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闪存的成本通过增加存储单元的存储能力得到了解决 , 貌似看起来非常不错 , MLC闪存做成同容量的TLC , 成本大约减少一倍 , 做成QLC成本就大约减少了三分之二 , 而同样的成本下 , TLC可以做到MLC的两倍容量 , 而QLC能做到MLC的三倍 , 怎么看都是在朝着“先进”发展 , 但这样真的没有问题吗?闪存从MLC到TLC再到QLC带来的弊端
当然是有问题的 。 速度:
一个单元格存一位数据的时候 , 我读取这个数据只需要对应单元格就行了 , 因为进去就能找到数据 。 但是存两位数据的时候 , 我读取写入不仅要对应单元格 , 还需要在单元格的两个数据中找这个数据 。 寿命:
如果一个单元格读取写入数据的寿命是1000次 , 对单元格进行一次完整的读取写入 。
一个单元格存一位数据的时候 , 我对这个单元格写入一个“0” , 读取一个“0” , 寿命减少了一次 。
一个单元格存两位数据的时候 , 我对这个单元格写入一个“0” , 写入一个“1” , 读取一个“0” , 读取一个“1” 。 虽然写入和读取的内容多了 , 但是同一个单元格也要被读取写入两次 。

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没错 , 闪存存储数据密度的增加 , 带来的弊端正是速度和寿命上的降低 。 闪存寿命一退再退 , 还能用吗?
固态硬盘对比机械硬盘 , 最大的好处是理论上的稳定性、安全性(不用担心会有机械上的物理损伤 , 不用担心坏道、震动损坏、磁头损坏等情况)、寿命(实际上机械硬盘不出现意外 , 寿命要比普通固态长)和最重要的速度 。 而在闪存芯片革新的情况下 , 寿命和速度都出现了理论上的降低 , 这还能用吗?


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