群联电子E18主控芯片已支持176层NAND闪存，可改善随机读取的延迟

群联电子（Phison）宣布，旗下PS5018-E18主控芯片和配合使用的176层NAND闪存将向合作伙伴正式出货。

在2019年，群联电子是唯一一家配合AMD Ryzen 3000系列处理器一同推出PCI-E 4.0 SSD主控芯片的厂家，在很长一段时间内，市场上能买到的PCI-E 4.0 SSD用的都是群联的PS5016-E16主控芯片。随着各厂商支持PCI-E 4.0的新产品出现，群联电子在去年推出了性能更强的PS5018-E18主控芯片，采用台积电12nm工艺制造，配备了8通道32CE闪存，最大容量8TB，支持DDR4与LPDDR4缓存，支持NVMe 1.4规范，支持独家的CoXProcessor 2.0技术，可以提供高达7400MB/s的连续读取速度和7000MB/s的连续写入速度，几乎达到了PCI-E 4.0 x4的带宽极限。

据TechPowerup报道，相比于此前使用的美光96层3D TLC NAND闪存的产品（比如海盗船的MP600 Pro），这次新版的PS5018-E18主控芯片实现了对176层3D TLC NAND闪存的支持，这可以改善随机读取的延迟，在低队列深度下实现了35%的性能提升，同时176层NAND闪存的裸片尺寸也缩小了30%。

近期群联电子官方还介绍了其uSSD参与NASA火星探索任务的情况，目前毅力号（Perseverance）搭载的运算模块其中的一个组件是8GB工业级PSS4A111-8G uSSD。主板上还包括有一个英特尔的Atom E3845处理器，负责接收、压缩和组合来自流动站23个摄像头的照片。由于产品必须能在包括高温和低温在内的极端环境下正常运作，以符合NASA的探索任务要求，群联电子表示这样坚固且稳定的产品，一定程度上归功于其使用的NAND闪存优化技术。

闪存性能和耐久度不堪入目？别慌，新一代超高性能闪存来了

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。

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