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QLC闪存的实用性探讨：固态硬盘背后的秘密
发布时间：2018年07月23日 10:28:13 硬盘测评 人已围观
简介今年7月，东芝与西数推出了96层堆叠3D QLC闪存技术，单个芯片容量高达1.33Tb（166GB），单个封装可达2.66TB。将其应用于2.5寸SSD，实现10TB的容量并不困难。之后，Intel也加入了这一技术的研...
在今年7月，东芝与西数首次揭示了其96层堆叠3D QLC闪存技术，实现了单芯片容量高达1.33Tb（约166GB），而单个封装的容量甚至可达到2.66TB。若将此技术应用于2.5寸SSD，10TB的容量并非难事。
随后，Intel与三星也展示了同样的96层堆叠3D QLC闪存，存储密度显著优于现有的TLC产品。此时，QLC闪存的兴起似乎预示着大容量SSD的普及即将到来。
然而，消费者对QLC闪存却颇有争议，许多人质疑其可靠性及性能相比MLC和TLC的劣势，使其难以广泛应用。
因此，我们将与读者探讨QLC闪存的实际应用及其他与固态硬盘相关的话题。
一、QLC的可靠性虽差 但其未来依旧值得期待
SLC每个单元仅存储1bit数据，只有0和1两种电压变化，使得其结构简单，擦写寿命可达10万次，读写速率在35/25MB/s之间。
每个单元可存储2bit数据的MLC，由于电压变化已扩大至四种，容量在相同面积下可实现SLC的两倍，但其可靠性仅为SLC的十分之一，擦写寿命一般在3000到10000次之间，读写速度降至SLC的三分之一。
而TLC每个单元可存储3bit数据，容量较MLC提升50%，但电压变化更是增至8种，导致可靠性进一步降低，通常只能支持300到1000次的擦写，读取速度虽仍有10MB/s，但写入速度却大幅下降，仅为SLC的十分之一，仅有1.5MB/s。
QLC技术则每个单元可存储4bit数据，存储密度较TLC提升33%，但电压变换增加至16种，使得其可擦写寿命仅为100~150次。目前，各厂商尚未公布单元的读写速度，但预计会较TLC更低。
SLC闪存由于其卓越的可靠性和高于其他闪存颗粒的读写速度，通常用作MLC和TLC SSD的缓存。目前市场上的TLC和MLC SSD，大都模拟8-50GB的SLC闪存作为缓存。我们的日常读写大多在这些SLC缓存范围内进行（也有全盘模拟），但当一次性写入数据超过缓存容量时，SSD的写入性能会显著下降，尤其是TLC SSD在这种情况下写入速度通常只有几十MB/s。（闪存颗粒的擦除速度慢于写入，且SLC缓存用满后需时间才能释放供下次使用）。
尽管各大厂商积极推出搭载QLC颗粒的SSD，但相较于TLC，其仅能提高1/3的存储密度，而寿命却几乎减少接近10倍！
从表面上看，QLC闪存所获得的容量相较于其寿命的损失似乎并不划算。然而，SSD的使用寿命除了闪存颗粒的可擦写次数外，还有一个重要因素，那就是SSD自身的容量。
（即便不进行大规模的数据传输，系统盘也会产生一定的写入量，主要来源于虚拟内存、浏览器缓存、操作系统及应用程序产生的临时文件等。根据各自使用环境的不同，通常情况下每天的写入量大约在10~50GB之间。上表中的使用年限是基于每天50GB写入量测算的）
