浅谈3D-NAND、QLC和SCM介质技术和新产品

Hardy 架构师技术联盟

NAND Flash技术的发展完全沿着技术演进、商业价值和需求匹配的车辙在不断行驶。诸如SRAM，DRAM，EEPROM等 产品和技术。在每个存储器单元存储一位的二进制数据的NAND Flash 技术被称为单级单元(SLC)。但是由于SLC在容量和价格等原因，促使MLC、eMLC及TLC这三种闪存颗粒 迅速发展起来，关于Flash颗粒介绍请参考文章“闪存技术最全面解析”。

NAND Flash在应用普及和全面替换HDD遇到最直接的一个问题还是价格，从SLC、MLC到TLC一直才寻求价格的平衡点，尽管TLC能够解决SSD容量瓶颈，却还是不能完全解决SSD价格的难题。大容量SSD仍旧昂贵，小容量SSD+大容量便宜HDD的混合存储解决方案也层出不穷，但在体验上终究没有单纯大容量SSD来得好。目前来看，TLC还是相对来说在性能和价格方面平衡不错的方案，再说随着容量的增加、技术的改善，TLC闪存的擦写次数逐渐等到优化，也并没有想象中那么容易失效 。

结合实际应用发现，SSD在处理数据写入时，每次都写到新的物理地址，从而使得所有的闪存物理空间被均匀使用。假设一块600GB的SSD，其闪存介质写次数为1万次，那么该SSD可以写入的数据总量达到6PB(600GB*10000)；在实际企业级环境中的硬盘，整个生命周期的写入数据总量远小于200TB，这意味着这块600GB的SSD使用10年以上。

技术永远无法脱离实际应用，TLC颗粒在3D-NAND Flash的产品应用非常广泛，先后出现了32，64，72，96层的基于TLC的3D NAND Flash产品 ，起初这些TLC产品只要应用在消费级产品，但目前很多存储厂商已经把TLC颗粒引入企业级存储产品。下面我们看看主流3D-NAND Flash厂商(三星、东芝、WD和SK Hynix 四大厂商)的新产品和动态。

东芝(Toshiba)携手SanDisk 研发出全球首款采用堆栈 96 层制程技术的TLC 3D NAND Flash 产品，且已完成产品试作。该款堆栈 96 层的 3D NAND试制品单颗芯片容量为 256Gb(32GB)，预计于 2017 年下半年送样、2018 年开始进行量产，主要用来抢攻数据中心用 SSD和PC桌面SSD等市场。

三星在 3D NAND Flash一直处于领先地位，在去年就发布64 层 3D NAND 。但前不久SK Hynix 推出第四代 72 层的 3D NAND 进入量产，主要用于行动设备，并已交货给客户。韩国对3D NAND Flash技术和市场的控制力是不容忽视的。

Intel发布了新一代SATA SSD 545s产品 ，采用64层堆叠闪存的SSD取代去年的SSD 540s，当时Intel自己的3D堆叠闪存技术还不成熟，所以采用了SK海力士的16nm TLC和慧荣主控SM2258。SSD 545s采用的是Intel第二代3D TLC闪存颗粒(Intel的第一代3D闪存是32层堆叠)，64层堆叠设计，具有浮动栅极存储单元，单颗容量256Gb(32GB)。SSD 545s的主控采用了升级版慧荣主控SM2259，加入了对端到端数据保护和ECC的支持(主控SRAM和外部DRAM均有)，同时搭配Intel定制固件 。支持每天0.3次全盘写入，终生写入量288TB。

为了延长SSD磨损寿命，多数厂商提供容量超配 。例如一块100GB容量的SSD，其内部的闪存颗粒的物理容量是大于100GB，企业级SSD一般可以达到128G或者更多，超出的那部分就被称为冗余。或者采用较好的部件，如更好的颗粒、更好的控制芯片 ，提供强力的LDPC纠错算法等 ，但是SSD寿命并非单纯取决于闪存的类型，而是多个因素综合作用的结果。

闪存介质中，保存数据的基本单元被称为Cell。每个Cell通过注入、释放电子来记录不同的数据。电子在Cell中进出，会对Cell产生磨损；随着磨损程度的增加 ，Cell中的电子出现逃逸的概率会不断增加，进而导致Cell所保存的数据出现跳变。例如某个Cell最开始保存的二进制数据是10，一段时间后再读取该Cell，二进制数据可能就变成了11。因为闪存中保存的数据有一定的概率出现跳变，因此需要配合ECC算法(Error Correcting Code)来使用，SSD内部需要有ECC引擎进行数据检错和纠错 。

写入SSD颗粒数据时，ECC引擎基于原始数据计算出冗余数据，并将原始数据和冗余数据同时保存 。从SSD读取数据时，原始数据和冗余数据一并被读出，并通过ECC引擎检查错误并纠正错误，最终得到正确的原始数据。

闪存所保存的数据出现跳变的数量，随着擦写次数的增加而增加 。当擦写次数达到一定的阈值后，闪存中保存的数据出现跳变的数量会增大到ECC引擎无法纠正的程度，进而导致数据无法被读出。这个阈值就是闪存的最大擦写次数 。

在SSD领域，当前标准的ECC算法是BCH算法(以三位作者的名字首字母命名)，可以满足绝大多数SSD的纠错需求。大多数产品中，闪存介质所宣称的最大擦写次数，就是基于BCH算法来给出 的，但是BCH算法的纠错数据位比较有限，所以目前纠错能力更强的算法也被应用，如LDPC(Low Density Parity Check Code) 是一个纠错能力很强的算法，可以纠正更多的数据跳变。

SLC、MLC及TLC这三种闪存芯片，大家都很清楚，但接下来QLC闪存芯片要开启它的逆袭之路，而东芝和西数已经率先做出表率 ，目前主要针对智能型手机(如iPhone等)、平板计算机和记忆卡市场。

东芝今后也计划推出采用堆栈 96 层制程技术的 512Gb(64GB)3D NAND 产品以及采用全球首见的QLC(Quad-Level Cell)技术的 3D NAND 产品 。该款QLC试作品为采用堆栈 64 层制程技术，实现业界最大容量的 768Gb(96GB)产品，已经提供给 SSD 厂、控制器厂进行研发使用。

西数全球首发了96层堆栈的3D NAND闪存，其使用的是新一代BiCS 4技术(预计下半年出样，2018年开始量产)，除了TLC类型外，其还会支持QLC ，这个意义是重大的。西数已经用实际行动表明会支持QLC，而接下来三星、Intel、SK Hynix等厂商也势必会跟进(目前还没有正式公布QLC的进展)，为何厂商会跟进可靠性、寿命比TLC还差的QLC 。

目前来看，QLC闪存单位存储密度是TLC的2倍，单颗芯片可达到256GB甚至512GB。但是QLC闪存的电压更难控制，写入速度更低，可靠、稳定性及寿命比TLC更差。个人觉得主要的原因是成本和闪存对寿命SSD的不断优化，随着SSD控制对QLC技术优化，也有理由相信QLC跟TLC走同样的路，也有可能被用在企业产品 。

从长远来看，能不能将SSD的价格拉下来，我个人对QLC是寄予厚望的，但具体时间目前却无法预知，从TLC到QLC的技术过度 需要时间，需要双倍的精度才能确保足够高的稳定性、寿命和性能。如果参考TLC的历程，价格优势更难在短期内体现出来，QLC大批量上市并且明显带动降价节奏的时间也是我所期待的。

对于存储介质的未来除了NAND Flash外，还要有很多技术值得期待。 SCM( Storage -Class-Memory)产品已经出现在大众视野 ，如美光、英特尔自2016年开始量产的3D-Xpoint ，威腾、东芝合作开发的3D-ReRAM 。SCM的读写速度是3D-NAND的千倍，但在产品测试结果显示只有几十倍，这也说明SCM在读写性能上还有较大的提升空间值得期待。然而3D-NAND+类DRAM混合型的4D-NAND集前端高速度DRAM和后端低价大容量的3D-NAND于一身，也将会在容量和性能中找到一个很好的折中点。

二次分叉前夕，一文读懂BCH分叉史

免责声明：本文旨在传递更多市场信息，不构成任何投资建议。文章仅代表作者观点，不代表火星财经官方立场。

小编：记得关注哦

来源：OKEx

据消息显示，Bitcoin Cash（后文称BCH）网络预计将于2020年11月15日（HKT）进行一次硬分叉。目前关于BCH分叉存在Bitcoin Cash ABC（后文称BCH ABC ）和Bitcoin Cash Node（后文称BCHN）两个节点方案。因此，在分叉前持有BCH的用户，有可能将得到两种资产。

Bitcoin Cash-比特币现金，是由于版本切换，比特币区块链硬分后诞生的新数字货币，它和比特币的区块链是两条完全独立的区块链。在分叉之前拥有BTC的所有人都拥有等同数量的BCH。2018年11月，BCH曾因社区分裂完成首次分叉。如今，BCH将再度因为内部分歧进行分叉，究竟会产生什么市场影响？我们通过与BTC对比、讲述BCH发展历史等让大家更加深入了解BCH二次分叉。

与BTC相比，二者有什么异同呢？

·BTC与BCH的传输方式相同。

BTC和BCH是完全分散的，中央银行不发行，三方无需操作，通过互联网进行传输。

·记录交易信息的区块容量有差异

BTC的区块容量是1MB，而BCH的区块容量最大可以到8M。其原因是BCH删除了隔离验证，同时坚持进行链上扩容路线。

·两者的算法难度不同

从技术上来看： 比特币现金和比特币所使用的工作量证明算法都是 SHA256，而不同的是难度调节机制。比特币原链中所采取的措施是， 每挖出 2,106 个区块根据算力情况调整一次挖矿难度 ，而比特币现金为了防止算力不足的情况， 采取最近 12 小时出块数小于 6 个，则难度自动降低 25%的紧急难度调节机制（EDA）。

从算力分配来看： 当 BTC 和 BCH 同使用 SHA256 算法时， 矿工们就可以根据挖矿收益来决定挖那种矿。在过去的这三个多月时间里，每当 BCH 难度下调挖矿收益大于 BTC 时，算力都会大幅流入 BCH 链，从而严重影响两条链的出块速度。

相较于BTC,BCH从区块容量、算法都进行了更新，相较于BTC进行了一定的优化。而BCH的二次分叉，或将会在再一次从技术上进行更新，实现深度优化。可以说，它的分叉具有纪念意义。

BCH发展历史

回顾历史，BCH发展到今天也是历经波澜。如果用一个词来代表“BCH”，毫无疑问是“分歧”。 从第一次分叉到即将来临的二次分叉，都离不开分歧，但每一次改变都是为了更好的前进。

2017年1月，是自2014年以来BTC首次突破1000美元。互联网媒体的进一步普及与大肆报道让更多渴求实现财富自由的新用户涌入市场。

3月，市场资金的频繁流动和交易活跃为币圈带来生机，币圈进入新一波牛市。此时，Bitcoin core和BU之争进入白热化阶段，然而在区块投票中，支持隔离见证的算力或BU扩容都没有达到30%。

如何继续发展Bitcoin？众圈内用户陷入争执，在这段时期之内的Bitcoin发展几乎可以说是停滞的。社区围绕着关于区块扩容、隔离见证、硬分叉升级、比特币分裂、Core信任问题等展开研究与唇枪舌战，在此之中逐渐形成了三大阵营：

1）支持BU扩容派，这个阵营的社区用户坚持硬分叉区块扩容，在扩容的前提下接受隔离见证。

2）隔离见证Core派，这一阵营的人还支持隔离见证，只有其中极少数核心成员坚定反对扩容。其中，Luke Dashjr甚至主张缩小区块到0.3MB或0.5MB。

3）统一中立派。这一阵营的人即支持区块扩容也支持隔离见证，不完全信任Core，也不完全信任BU，他们坚信比特币只能有一条链，比特币无论如何决不能分裂。

自此，社区开始了关于Bitcoin下一步发展的探索。

同年3月12日，2018年3月12日，隔离见证支持者Shaolin Fry发布BIP148，提出更加激进的隔离见证实施方案—“用户软分叉激活”(UASF)，该提案建议开发者在新版本中设定隔离见证激活日期，节点更新至该新版本，无需算力投票，到期自动激活隔离见证。

3月24日，Bitfury矿池出块标记支持UASF，更多的矿池则保持中立。

4月24日，BU有70%节点因内存泄露而崩溃。5月8日，BU再次受到攻击，70%的节点掉线。

BU的失败为CorE和SegWit的发展共享了社区基础。7月1日，纽约共识SegWit2X团队发布公测版本1.14.3，该版本采用bit-4标记SegWit激活，在激活SegWit之后的2个月，将会自动激活2MB。此时，打算支持SegWit的算力已经达到84.7%。

7月中旬，杨海波提出BCH分叉建议。7月22日，杨海波在交易所开通了BCH期货。

8月1日，首个BCH区块被挖出，BCH形成了稳定交易市场。

BCH的诞生，激发了市场针对IFO分叉币浪潮，也是新时代的证明。然而好景不长，随着社区理念的不统一与技术的摸索与前进，BCH很快出现了分歧。

2018年4月，BCH社区发布了中期发展路线图，表示将对BCH进行技术升级和完善。其中主要包括两个方面：一个是扩容，将区块大小变为32MB（在5月份已经完成）；一个是添加或重新激活几个比特币脚本操作码(op代码)，如OP_CAT、OP_AND、OP_OR等。之所以扩容，是为了BCH能够以更快的速度处理更多的交易，提高用户的使用体验，从而扩大BCH用户群体；而添加和激活新的OP代码的目的，是为了可以让BCH网络拥有和以太坊一样的智能合约应用，从而扩展BCH的更多的应用。

社区的分歧来源于是从扩容还是添加或重新激活几个比特币脚本操作码(op代码)来实现BCH未来的发展方向。而社区在分歧中难以得到共识，最终决定通过BCH算例争霸战，即

由Bitcoin ABC与Craig Steven Wright通过算力来决定BCH未来的走向。

CoinTiger 创始人富兰克凌认为，BCH分叉大战中，用算力来决定成败，是这个去中心化行业和BTC初衷的极大讽刺。“它向行业传递了一个信号，只要你够有钱，掌控算力，去中心化的BTC 是可以被颠覆的，并取而代之。没有什么是不可替代，不可控制的。”

但若和平不能解决问题，战争才是结束纷争最好的手段。2018年11月，BCH曾因社区分裂完成首次分叉。

可以说，整一个BCH的诞生是波澜的。而如今，随着越来越多的玩法出现，技术的更新进步，BCH也在加紧自己发展的步伐。

正如前文所说，与首次分叉相同，本次BCH分叉也源自于社区分歧。

随着技术推动，目前BCH开发团队主要有Bitcoin ABC、Bitcoin Cash Note和Bitcoin Unlimited。不同团队所创建的机制、节点有所不同，而ABC团队的的节点机制则吸引了大量矿工。此次事件的开端源自于该团队的一则公告。

根据公告显示，BCH将在11月引进IPFS Coinbase规则，并将8%的区块奖励给到Bitcoin ABC技术团队。

有社区成员认为这是剥夺矿工收入，然而团队则表示这是团队运营的资金需求，并不是强制剥夺。

然而分歧并未就此停止。与此同时，BCH团队列出了确切引入 IPFS Coinbase规则日期，并将成立维护基金以维持团队的运作将此次分歧推入了高潮。

BCH迎来了它的二次分叉。如果说，BCH的诞生是波澜的，那么它的二次分叉就是颠簸的。

BCH网络硬分叉消息的公布首先带动的就是BCH价格上涨。10月28日晚6点，自OKEx根据BCH分叉的处理方案公布以及对BCH账户进行快照空投之后， BCH高涨。 据OKEx数据，BCH自257美元涨至276美元，一小时涨幅超过7%。

图片来源：OKEx

除了BCH币价的上涨，二次分叉将为我们带来什么？

·BCH社区发展

正如前文所述，BCH此次分叉源自于社区对于BCH的治理始终没有达成分歧。这一次的分叉除了缓解纷争，或许可以让BCH有一次进化。

根据分歧来看，通过某一团队来进行社区管理俨然是不可行的，这也与去中心化的理念截然相反。但想要让BCH走的长远，在社区内建立一个合理且规范的治理机制是必不可少的。

·BCH投资者

作为BTC的分叉，BCH始终受到圈内用户的关注。此次事件一出，币价上涨就是很好的例子。

除了币价上涨，最引人注目的就是空投。据官方消息显示，在BCH进行分叉前，持有BCH的用户可以获得1：1的分叉币空投。

对于普通投资者而言，分叉只是他们又可以获取投资的一种方式，而此次分叉充满了不确定性。目前我们无法预知的情况有二：首先，我们无法预知最后真正拥有BCH分叉继承权的究竟是哪一个团队；其次，分叉团队能否实现分叉后的持续开发。

这也是用户需要考虑的问题。币价上涨固然是一件好事，但是市场存在着不确定性。在面对空投时 ，也要充分考虑市场各个不确定因素再进行投资。

相关问答

BCH可以指代多个医学领域的缩写,以下是其中几个可能的解释:1.B-cellchroniclymphocyticleukemia(B细胞慢性淋巴细胞白血病):一种白血病,由B淋...

[回答]太强了.翻译软件搞的吧.说的是风冷活塞机,二级压缩.双机头.

[回答]茶叶农残、重金属、卫生标准大全一、中国出口重点监控指标(33个)滴滴涕(DDT)、硫丹(Endosulfan)、噻嗪酮(Buprofezin)、甲胺磷(Methamidofos)、三唑...

GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络,它们都是GSM标准。两个系统功能相同,主要是频率不同,GSM900工作在900MHZ,DCS1800工作在1800MHZ。我国最...

币世界、金色财经、巴比特、非小号、Imtoken、Tockenclub、币牛牛等4、炒币常用的交易所网站火币、币安、okex、gate.io、zb5、主流币种、山寨币主流币:认...

[最佳回答]证明:过C作AC的垂直线交AF的延长线于H∵AB=AC∠BAD=∠ACH∠FAC=∠ABD∴△ABD≌△ACH∴AD=CH=CD∠H=∠ADB又∵∠ACB=∠BCH=45°CF=CF∴△CDF≌...

[最佳回答](1)150º,;…………(2分)(2)连结CE、AH,如图2,先证等边△ACE,得AE=AC,∠AEC=∠ACE=60º…(3分)而∠AEH=∠ACH=45...

[回答]scanf("%d%d",&a,&b);的意思是从键盘读入两个整数,第一个给a,第二个给bch=getchar();的意思是从键盘读入一个字符给chgetchar(...

[回答]微波物位计,俗称雷达(Radar)物位计,雷达是英文RadioDetectionandRaging(无线电检测与测距)首字母的缩写词。可用于物位,液位的测量控制等。应用...