QLC是什么？它對(duì)閃存存儲(chǔ)市場(chǎng)意味著什么？

Micron公司最近推出了第一款QLC閃存產(chǎn)品，為NAND閃存市場(chǎng)又增添一位成員。而英特爾公司也計(jì)劃在2018年下半年推出其首款QLC閃存產(chǎn)品。

QLC或者說(shuō)四層單元是最新一代閃存產(chǎn)品，第一代的產(chǎn)品是SLC（單層單元或者說(shuō)每單元存儲(chǔ)1 bit數(shù)據(jù)），隨后是MLC（每單元存儲(chǔ)2 bit數(shù)據(jù)）以及TLC（每單元3 bit數(shù)據(jù)）。

那么，QLC是什么？它對(duì)閃存存儲(chǔ)市場(chǎng)意味著什么？

顧名思義，QLC允許每個(gè)閃存單元存儲(chǔ)4個(gè)0或者1，這意味著每個(gè)單元有16種不同組合，即0000,001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000,1001,1010,1011,1100,1101,1110和1111。

而單層單元只能存儲(chǔ)2個(gè)– 0 或1 –，MLC和TLC只能存儲(chǔ)4個(gè)或8個(gè)，顯然，QLC將存儲(chǔ)密度提高了2倍，這一點(diǎn)不容置疑。

但它有一個(gè)缺點(diǎn)。雖然與現(xiàn)有閃存產(chǎn)品相比，QLC可將更多數(shù)據(jù)封裝到更小的區(qū)域，但它在寫(xiě)入時(shí)更容易耗損。

事實(shí)是，對(duì)于QLC，我們正在研究真正無(wú)法多次被寫(xiě)入和重寫(xiě)的媒介。

這是因?yàn)殚W存存儲(chǔ)是基于讀取不同材料層之間的電壓流動(dòng)，這種實(shí)際電壓流動(dòng)的機(jī)制可在量子物理層面解釋。

總而言之，QLC需要在非常狹小的空間（會(huì)受到磨損影響）進(jìn)行其切換和測(cè)量，使得讀取電壓不太確定。其實(shí)在任何閃存寫(xiě)入，實(shí)際上都會(huì)消耗寫(xiě)入和重寫(xiě)數(shù)據(jù)的能力，尤其是對(duì)于QLC。

目前Micron公司還沒(méi)有提供5210 QLC的性能數(shù)據(jù)，僅提供了與其5200 TLC Eco驅(qū)動(dòng)器相比的數(shù)據(jù)比率。

例如，隨機(jī)讀取次數(shù)為95000 IOPS的0.8倍至1倍，而順序?qū)懭胄阅軐⒖蛇_(dá)520 MBps的0.6倍至0.8倍。

對(duì)于隨機(jī)寫(xiě)入，性能僅為22000 IOPS的0.25倍。這大約是6500 IOPS，仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)硬盤(pán)的水平—每個(gè)硬盤(pán)可能為僅為200 IOPS。

不過(guò)，IOPS并不是QLC驅(qū)動(dòng)器的致命弱點(diǎn)，它的耐用性才是主要限制因素。

在數(shù)據(jù)寫(xiě)入預(yù)計(jì)壽命方面，1.92 TB Micron TLC 5200 Eco的耐用性是3.5 PB；5210 QLC只能達(dá)到0.05倍至0.1倍。

這就是說(shuō)，在其生命周期內(nèi)，你可向該1.92 TB驅(qū)動(dòng)器寫(xiě)入175 TB到350 TB數(shù)據(jù)。這大致相當(dāng)于大約180次用數(shù)據(jù)填充和重新填充它。

鑒于其局限性，QLC只會(huì)有相當(dāng)有限的用例。

這些用例將會(huì)與Micron公司描述的類似，即大規(guī)模（可能是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模）操作，這種操作需要快速讀取，且數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)寫(xiě)入量，因此，數(shù)據(jù)很少可能被重寫(xiě)。

這種用例確實(shí)有市場(chǎng)，而該市場(chǎng)目前正在暫時(shí)依靠硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器來(lái)支持。

現(xiàn)在的問(wèn)題是，考慮到QLC的局限性如此明顯，是否可將其從NAND閃存家族中移除？或者QLC是作為最后一代閃存？