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2016年TLC闪存发展趋势 美光、东芝、Intel有何策略

发布日期:2019-11-26 09:17:48 编辑:it技术分享网 阅读次数:
2016年TLC闪存发展趋势 美光、东芝、Intel有何策略

  多少年前,我们装在电脑机箱里面的硬盘都是砖块形状的机械硬盘。然而时至今日,硬盘的发展早已明显落后于其它硬件,成为电脑性能的瓶颈之一,直到SSD固态硬盘的出现,才让硬盘真正进入到高速发展的时代。不过固态硬盘并没有很快获得大家的认可,除了对它的不稳定、不安全、用久了会慢这些负面外,还有就是价格的因素。而事实上,如今的固态硬盘中的闪存与主控技术早已比过去成熟许多,同时随着TLC技术的飞速发展,价格上也在直降。

  理论上来说,TLC一直都是一种非常有前途的技术,它在NAND闪存单元里引入了8个基础电位,大大提升了数据存储的密度。例如,同样16GB容量,16nm TLC NAND闪存颗粒要比过去的MLC颗粒体积小上28%左右。这意味着,使用相同面积的芯片,TLC闪存能存储更多数据;而对于消费者来说就,理论上同样容量的TLC固态硬盘价格要更便宜。

  但TLC闪存的商用过程却并非一帆风顺,由于物理性能的限制,TLC闪存的耐用性不如MLC闪存,其编程/擦写循环次数要比MLC低3-10倍。三星是第一个尝试者,但是一开始的境遇大家都看到了,前几款TLC固态硬盘的掉速bug问题这让很多用户以及SSD厂商谈TLC色变。

  ——3D V-NAND技术给TLC带来春天——————————

  而让人们及厂商对TLC态度大转变的一个契机就是三星3D V-NAND技术的登场,过去一直让人担心的问题就是随着工艺的进步,对存储芯片带来的致命的问题是:工艺越先进Flash芯片的性能就越差,因为在相同的空间内要针对更多单元做充放电的动作电荷干扰很严重,完成数据读写的延时就变大,数据处理时的错误率也较高而芯片的可擦写次数从50nm的1万次降到了34nm的5千次,2Xnm则是3千次,所以TLC闪存的寿命非常让人担心。

  

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  对于这种情况三星存储非常形象的进行了解释,三星存储将CELL(存储单元)比作一户人家,随着工艺的进步,CELL的居住密度越来越大,蜗居之间的公摊面积越来小,很容易出现纠纷,闹得鸡犬不宁……那么既然传统的平房无法解决CELL之间公摊面积太小的问题,何不兴建高楼大厦呢?!其3D V-NAND技术中的3D是指立体存储,V指的是垂直存储。3D V-NAND不再贸然使用新工艺来缩小CELL单元,而是选择了堆叠更多层数这就和高楼大厦一个道理,可以居住更多户人,而且可以保证足够的公摊面积。所以可以说这个技术直接为TLC带来了春天。

  

  现在垂直堆叠结构的3D V-NAND Flash比重正迅速扩大,2016年前3D V-NAND市场规模预估将扩大10倍,而除目前独占市场的三星电子外,也将有更多半导体厂加速生产V-NAND。三星将从目前的32层堆叠结构,增加到48层。当然,美光,Intel等厂商均已表示开始部署同样技术。

  ——美光、东芝、Intel对TLC策略———————————

  在TLC的发展上,东芝与美光也已开始重点发力,相比三星而言,东芝要显得低调得多,尽管他们的19nm TLC闪存颗粒在前年就早已成功量产,但到去年上半年为止,东芝都只是将TLC闪存颗粒大量供应给第三方厂商,自有品牌的TLC固态硬盘迟迟不见上市。而今年东芝的多款SSD均已使用了最新的15nm TLC闪存。

  而美光公司去年也坦诚了其在过去几年当中错过了发展TLC的良好时机,目前其正打算解决这一问题并更为积极地推动发展,加快步伐部第部署二代3D NAND,以及在此之后的第三与第四代技术方案已经成为美光公司固态硬盘发展的重点。当然他们也是如此做的,美光希望到2016年秋季将3D闪存产量在NAND闪存代工问题中的占比提升至50%以上。

  而作为CPU巨头的英特尔,在固态硬盘方面的变化也在去年非常巨大。英特尔和美光联合生产闪存,前者生产英特尔闪存不足为奇。神奇的是,英特尔在中国大连投资55亿美元,将其在当地的工厂转型为3D NAND存储芯片制造工厂。而在去年Intel & Richmax举办的一场技术讲解中,Intel也提到现在2D NAND时代是没有做TLC闪存的,但是在即将到来的3D NAND时代,Intel将推出自己的TLC闪存。而今年看来就已经是时机的成熟期了 。

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  ——2016年TLC将引爆SSD热潮————————————

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  如今,市面上的固态硬盘厂商已经多半推出了自己的TLC产品,随着2016年将快速扩大1znm量产,同时3D NAND倾巢出笼,且从48层开始也均采用TLC,更主要的是现在各家厂商都对自己的产品提供多年的质保服务,这一服务让很多质疑TLC SSD安全问题的用户放心不少,也增加了选购欲望,所以今年TLC在SSD上的主流应用已是必然走向,必将成为引爆SSD的热潮,2016年一定会是个SSD加速市场普及的年份。

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