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看nand写入量影驰ONE 240GB SSD总写入7155TB！TLC寿命延长一半

发布时间 : 2024-10-20

作者 : 小编

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影驰ONE 240GB SSD总写入7155TB！TLC寿命延长一半

板卡存储大厂影驰宣布，旗下ONE 240GB SSD固态盘历时3个半月、持续109天的考验，顺利完成了耐久度测试，数据总写入量达到715.5TB，期间无任何数据出错。

我们知道，NAND闪存有写入寿命的限制，准确的说应该是有擦写次数的限制。由于闪存在写入前必须先擦除，所以擦除次数就跟写入数据量联系起来。

SLC、MLC、TLC、QLC一路下来，随着闪存技术的发展，不同规格的闪存写入寿命其实是在倒退的，这就对主控和硬盘长寿的设计保护能力都提出了更高考验。

目前的3D TLC闪存颗粒的擦写次数在2000P/E左右，这意味着一个240GB的固态硬盘，最多只能可以写入480TB的数据量，而影驰ONE 240GB达到了715.5TB，算下来使用寿命已经接近3000 P/E，比同等级产品高出了50％。

715.5TB意味着什么？

按照一个人一天工作8小时计算，需要读写的数据一般在10-60GB之间，那么理论上写满715.5TB的数据最快也得33年，长则可达200年。

当然，固态硬盘的读写原理决定了写入放大必然存在，但是这样的寿命满足用户5年以上的高强度读写需求是非常轻松的。

据悉，影驰ONE系列SSD坚持只采用东芝原厂闪存晶圆 ，保障颗粒纯净性，并经过严格测试和筛选，久耐用。

同时作为群聊电子在中国大陆唯一的战略合作伙伴 ，影驰在主控方面拥有强大的技术支持。ONE 240GB搭载的是群联PS3111-S11主控 ，集合了SECC、Guaranteed Flush、静态和动态磨损平衡等9项黑科技。

影驰ONE 240GB SSD目前售价为329元。

除了极个别MLC和QLC型号，现在我们能够买到的固态硬盘基本都使用了TLC闪存，今天为大家介绍一些不为众人所知的TLC秘闻。

为什么TLC写入速度比较慢？

闪存用存储电子来记录和表达数据，存储电子的部件叫Floating Gate浮动栅极。通过在Control Gate控制栅极施加一个参考电压，并判断源极与漏极是否导通，就能判断浮动栅极中是否存储有电子，从而实现闪存中数据的读取。

东芝在1984年发明了NAND闪存，最早的NAND闪存属于SLC类型，即每个存储单元可以记录1比特数据。对于SLC闪存来说，闪存FT浮动栅极中有电子代表0，没有电子代表1。

闪存写入过程其实就是将一部分的1转换成0，即给FT浮动栅极"充入电子"。擦除过程就是将栅极的电子全部"放掉"，使它们变回1。

给栅极"充电"的过程需要分步进行，逐渐增加"阈值电压"，每进行一步就与预先定好的不同数据定义的分界线——"参考电压"进行一次对比。SLC的一个存储单元只需表达一个比特的数据，只要区分0和1就好，所以只需要用到一个参考电压。

而MLC闪存要表达2比特数据就需要区分11、01、00和10四种状态，用到四种参考电压。MLC闪存的写入过程因此变得比SLC慢许多。

到了TLC时代，每个存储单元需要记录3比特数据，二进制信息增加到8种，需要用到7种参考电压来隔离这8种状态。TLC的写入过程也就需要更多次的比对和确认，写入速度随之降的更低了。

为什么只有SLC缓存而没有MLC缓存？

pSLC Mode是将部分TLC闪存单元当作SLC使用，从而大幅提升短时突发写入速度的技术。同样的，将TLC临时当作MLC来操作就是pMLC mode。不过pMLC Mode很少被人提起，这是因为它看起来不如pSLC那样划算，下图是某闪存在不同模式下的数据指标：

虽然把TLC模拟成更高级的闪存使用能够缩短读取和写入所需时间，但每个闪存单元能容纳的数据也变少了，综合之后pMLC甚至有可能不如TLC读写速度快。不过pMLC的出错率较低，可以适应那些纠错能力比较低的闪存控制器，应用在部分工业用途当中。

3D堆叠有没有解决TLC的难题？

过去平面闪存使用FT浮动栅极层作为电子的容器，当代3D闪存主要使用CT电荷捕获层存储电子。下图是平面闪存与东芝BiCS三维闪存的结构对比：

由于BiCS结构增大了存储单元间隔，就可以增大单次编程序列的数据量来提升写入速度。同时，由于读写干扰降低，闪存数据出错率下降，BiCS也带来更高的写入/擦除循环次数，也就是我们平时说的"写入寿命"。

TLC写入速度的增长还可通过结构改进升级

TLC写入速度方面的短板主要依靠提升并发度来实现。目前一个闪存die通常具备两个Plane平面：

东芝计划在下一代BiCS5 96层堆叠3D闪存中将平面数量提高到4个，从而令闪存写入速度翻倍。

科技一直在进步，TLC虽然不美好，但似乎也没那么糟糕。