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nand闪存速度终于快来了！三星量产第8代V-NAND闪存：传输速度提升一倍

发布时间 : 2024-11-25

作者 : 小编

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终于快来了！三星量产第8代V-NAND闪存：传输速度提升一倍

从本月开始，各家厂商将会陆续发布PCIe 5.0 SSD固态盘，同时带来更多新技术和优惠。近日，三星官方宣布开始量产236层3D NAND闪存芯片，并将其命名为第8代V-NAND。

（图片来源：三星电子官方网站）

据小雷了解，新一代存储芯片能够达到2400MTps的传输速度，相比上一代提升了1.2倍，可以制造传输速度超过12GBps的消费级SSD。据介绍，第8代V-NAND可以提供1Tb（128GB）的方案，三星电子没有公布IC的实际密度，不过他们称其是业界最高的比特密度。

（图片来源：三星电子中国官方网站）

目前三星官方还未发布实际的产品，不过距离新品发布已经不远了。值得一提的是，虽然存储容量变得更大，但是第8代V-NAND的厚度依旧控制在合理水平，封装512GB容量也不会超过0.8mm。

与目前同容量的闪存芯片相比，第8代V-NAND的单晶生产率提高了20%，能够满足PCIe 4.0甚至是PCIe 5.0的性能要求。单晶生产率的提升意味着生产成本进一步降低，后续大家或许可以买到相同容量下更便宜的固态硬盘。

（图片来源：三星电子中国官方网站）

事实上，不只有三星一家，像东芝、西数、SK海力士等厂商都在大力研发3D NAND技术，以此来拉开与竞争者的差距，从而占据大部分市场份额。就目前而言，三星的3D NAND技术已经完成了全面领先，希望后续其他厂商能够加把劲，争取早日追上三星。

对想购买固态硬盘的用户来说，完全可以等等看，毕竟做等等党“永远不亏”，预计后面还会有更多新品上市。可以预见的是，存储厂商的“内卷”才刚刚开始，未来还会有更多容量大且便宜的固态硬盘。

（封面图来源：三星电子中国官方网站）

在闪存容量越来越大的同时，性能成为成本妥协的牺牲品。正如大家看到的历史，从SLC、MLC、TLC直到QLC和未来PLC，NAND闪存的性能、耐久度都会衰减。为了填补闪存和内存之间逐渐拉大的差距，高性能闪存的需求不断增长。

日本网站PC Watch近日整理了铠侠（原东芝存储）在今年2月18日于ISSCC国际固态电路峰会上的演讲内容，披露了大量关于铠侠XL-Flash超高速闪存芯片的信息。

XL-Flash是继英特尔3D XPoint、三星Z-NAND之后的又一个新型高速闪存技术。与3D XPoint所属的PCM技术相比，基于NAND的XL-Flash能随堆叠层数增长提供良好的成本收益。目前公布的信息显示，初代XL-Flash将使用96层堆叠技术，单die容量达到128Gb。

铠侠还将XL-Flash与三星的Z-NAND进行了对比。占据后发优势的XL-Flash在存储密度（Capacity）和写入延迟（tProg）上拥有明显优势，仅读取延迟（tR）比Z-NAND稍大一些。XL-Flash和Z-NAND都有比普通3D TLC闪存强出多倍的性能指标。

XL-Flash使用SLC（1bit/cell）结构，单个Page大小也从3D TLC闪存的16KB降低到4KB，使用16平面结构（8倍于BiCS4 3D TLC）。平面数量的增多缩短了闪存中字线和位线的长度，使闪存访问速度更快。

下图是96层堆叠的3D TLC闪存（左）和XL-Flash（右）对比，XL-Flash中外围电路与硅芯片的比例更大、更复杂。

从基础原理上来说，铠侠推出的XL-Flash并没有脱离它的前身东芝存储在1987年发明的NAND闪存。不过XL-Flash并不是简单的3D SLC闪存，由它制成的固态硬盘性能将明显优于当前固态硬盘的SLC缓存部分，特别是低队列深度下的随机读写IOPS（这部分也是傲腾SSD的魅力）。

XL-Flash将存储单元阵列划分成16个平面，从而令字线延迟时间减少到原有的1/20左右。此外，针对平面接地电位以及温度补偿电路的优化也对降低读取延迟带来帮助。最终的结果是XL-Flash的读取延迟仅有普通3D TLC闪存的5%。

为了提升写入性能，铠侠在XL-Flash中将编程准备时间（PP）缩短到过去的三分之一，并优化编程和验证的操作顺序，使得原本需要200至300μs的编程时间缩短到75μs。

普通消费者不一定关心技术的具体实现方法，但也有好消息带给大家，铠侠对XL-Flash超高性能闪存采取了较为开放的态度（而不是像傲腾和Z-SSD那样封闭），这意味着可以有众多的主控去支持它，从而产生更加丰富的终端产品。根据之前的消息，XL-Flash闪存将在今年内完成出样。