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。

第五代V-NAND技术加成 三星970 EVO Plus固态硬盘评测

2018下半年，三星正式宣布开始量产第五代3D V-NAND闪存，其采用全新的9X层堆叠技术，每单元可保存3比特数据。据三星数据显示，在这两项技术的加成下，存储设备能够实现更快的传输速度以及更优的能效比。1月23日，三星推出了采用NVMe协议的最新产品三星970 EVO Plus，我们有幸拿到了一款250 GB的970EVO Plus，下面就来看看它表现如何。

硬盘外观展示

三星970 EVO Plus如果单就外观而言较上代三星970 EVO差别并不大，同样采用黑色作为硬盘的主色调，在硬盘表面贴有详细的产品名称以及规格等信息。通过图片我们可以看到，这同样是一款采用走PCIe 3.0x4通道，支持 NVMe 协议，接口为M.2类型的高性能固态硬盘，而容量为250GB，规格上采用了2280的尺寸。

撕下表面标签，三星970 EVO Plus的主控依旧采用的是三星Phoenix控制，确保硬件与计算机之前的数据传输高效稳定。

我们拿到的这款250GB的三星970 EVO Plus在缓存方面采用了与500GB版本相同的512MB LPDDR4缓存。

性能测试

测试平台介绍

在测试环节，为保证能够完美发挥三星970 EVO Plus的传输性能，我们选择九代酷睿处理器中最强的i9-9900K搭配华硕ROG MAXIMUS XI ECTRREME主板作为测试平台，完全满足高速NVMe SSD接口的需求。此外还搭配4根8GB高频内存。

测试成绩

CrystalDiskInfo

CrystalDiskInfo 是一款检测硬盘信息的软件，通过软件我们可以看到，三星970 EVO Plus的传输模式为PCIe 3.0×4，支持NVMe协议。

CrystalDiskMark

CrystalDiskMark同样是一款测试电脑硬盘的检测工具，可以测试存储设备的读写速度等信息。通过测试，三星970 EVO Plus持续读写成绩表现出了与规格信息非常接近的优异成绩。最大持续读取速度达到夸张的3551.5MB/S，而最高写入速度也达到了2376.9MB/s，传输速度优异。

TxBENCH

TxBENCH是一款衡量存储性能硬盘或SSD性能的基准测试软件，优点在于操作简单，很容易测量的存储性能。在实际的测试中，得出的结果读取速度为3432.580MB/S，写入速度为2397.463MB/S，与前面数据相差不大。

ATTO Disk Benchmark

ATTO Disk Benchmark作为一款简单易用的磁盘传输速率检测软件，可以用来检测硬盘、U盘、存储卡及其它可移动磁盘的读取及写入速率。我们可以通过设置数据包大小的方式测试硬盘的传输速度。最终结果以柱状图的形式呈现。ATTO的顺序读写速度普遍保持在3380MB/S、2380MB/S左右，成绩正常。

官方软件

与三星970 EVO Plus配套的还有三星专门为存储设备打造的SSD优化维护工具，其可以对SSD等存储设备进行基准性能测试。在软件主界面，我们可以看到这款这款NVMe SSD的基本信息。包括驱动类型、TRIM状态等。

我们使用三星Magician软件进行检测，结果显示，连续读取速度为3313MB/s，连续写入速度为2362MB/s，与官方标称的数据非常接近。

970 EVO SAMSUNG Magician测试成绩

而与上一代三星 970 EVO的成绩对比，写入速度提升53%

实际传输体验

在实际的传输过程中，我们利用固态硬盘向三星970 EVO Plus传输大型文件，在实际的传输过程中，速度达到429MB/s，表现优异，仅需几秒即可完成近3GB文件的传输。

总结

三星此次推出的全新970 EVO Plus依旧采用性能强大的Phoenix主控，搭载了第五代V-NAND技术的闪存芯片在写入方面提升幅度达到了可喜的53%，提升效果明显，对于技术发烧友和游戏玩家来说，能够更加高效的处理密集型的工作任务。通过970 EVO Plus其实我们可以看到三星在SSD整体性能方面完善自身的诚意，相信970 EVO Plus的上市会吸引来众多专业用户的青睐。

本文编辑：刘国亮

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