MLC与TLC同根生，Intel 3D NAND技术大揭秘

现在每一个闪存厂家都在向3D NAND技术发展，我们之前也报道过Intel 3D NAND的一些信息，昨天5月14日，Intel & Richmax举办了一场3D Nand Technical Workshop技术讲解会，在会议上Intel的技术人员给在场人员具体的讲解了Intel 3D NAND的计划以及一些技术上的细节。

3D NAND的好处自然就是能够比现在的闪存提供功能大的存储空间，存储密度可以达到现有闪存的三倍以上，未来甚至可以做出10TB以上的2.5寸SSD出来。另外还有一个重要特性，就是（每单位容量）成本将会比现有技术更低，而且因为无需再通过升级制程工艺、缩小cell单元以增加容量密度，可靠性和性能会更好。

Intel在现在2D NAND时代是没有做TLC闪存的，但是在即将到来的3D NAND时代，Intel将推出自己的TLC闪存，另外还有一个非常重要的就是，TLC与MLC其实都是同一块芯片，这点和现在三星的3D NAND差不多，Intel的客户可以根据自己的需求选择闪存是工作在MLC模式还是TLC模式。在MLC模式下每Die容量是256Gb，而TLC模式下每Die容量是384Gb。

Intel 3D NAND目前会使用32层堆叠，电荷存储量和当年的50nm节点产品相当，第二第三代产品依然会保持这样的电荷量，以保证产品的可靠性，会议上并没有明确说明3D NAND到底是使用那种工艺，只说了用的是50nm到34nm之间的工艺。

Intel的3D NAND代号是L06B/B0KB

L06B是MLC产品的代号 ，采用ONFI 4.0标准，Die Size 32GB，16k Page Size，使用4-plane设计，虽然会带来额外的延时，但同时也提供了比目前常见的2-plane设计闪存高1倍的读写吞吐量，闪存寿命是3000 P/E。

B0KB则是TLC产品的代号 ，由于是同一芯片所以许多东西都是L06B一样，当然容量、性能与寿命什么的肯定不同，Die Size 48GB，闪存寿命是1500 P/E，由于是TLC所以需要ECC标准是更高的LDPC。

Intel 3D NAND全部会使用132-Ball BGA封装，L06B可以从256Gb（32GB）到4096Gb（512GB）的产品，具体的请看上表，不过这款闪存的CE数其实是可以调的，这样可以更容易的做出更大容量的SSD。

闪存有三种工作模式

MLC工作的模式有2-pass和1-pass两种编程模式，默认的是2-pass编程模式，第一次编程lower page的数据写入到NAND阵列里面，而第二次编程则会把upper page的数据写入。

而1-pass编程模式的意思当然就是指一次编程就把lower page与upper page的数据都写入到NAND阵列里面，这样可以节省15%的编程时间，但是用这种算法的话闪存寿命会比两步编程模式时低一些，低多少并没有具体说明。

而TLC的编程算法则要复杂很多了，第一步和MLC的一步编程模式相类似，就是直接把lower page与upper page一齐写入到NAND阵列里面，第二步则是写入extra page的数据，由于算法复杂，第二部编程时需要对数据进行ECC校验。

上面所说闪存的2-pass MLC、1-pass MLC与TLC工作模式是可以用使用指令随时切换的，这对厂家来说闪存的使用会变得非常灵活，当然了产品的用户是不能这样乱改工作模式的。

至于Intel的3D NAND什么时候会开始供应，今年Q3中旬会开始相各个合作伙伴提供测试样品，MLC/TLC的都有，2015年Q4末开始大规模供货，产品的定价会根据那时的市场情况再决定。

更“差”的QLC来了 还是选3D TLC吧

先来讲个恐怖故事吧，不久前三星860 EVO固态硬盘现身，预示着比TLC更“差劲”的QLC即将来到你我身边。那些年我们吐槽过的TLC看来要翻身了，想想再过一两年评论区全是还我TLC，心里真是美滋滋。

虽说TLC闪存从2015年起就逐渐取代MLC，全面普及到消费级固态硬盘市场，但是时至今日都有不少玩家瞧不上TLC硬盘，视之如草芥。理由无外乎TLC速度慢、寿命短、稳定性差。

但是，今天就算你骂我我也要说，TLC才是当朝王道。

当然我们承认TLC确实存在以上的缺点，仅从大家最关心的寿命问题来看，SLC 10万次、MLC 3000-10000次的擦写寿命，纸面上看就比TLC 1000次左右长寿很多。那么这1000次擦写寿命究竟是个什么概念呢？

假设你的硬盘是120G，每天拼命写入50G数据（包含写入放大）。那么按照上面的公式计算，足足有6年的稳定寿命！再考虑到TLC SSD更加便宜的价格、更大的容量选择，即使6年后换新也是超值的。

这并不是TLC称王称霸的唯一理由，2D制程工艺从最初的50nm到现在的15nm，虽然带来了容量提升、成本降低的优势。但生产NAND过程中氧化层越来越薄，可靠性也存在更大风险。

直到有一天工程师们灵光一闪，既然制程工艺很难再有优势，那么我们就简单地堆闪存层数就好啦，于是3D NAND就这样诞生了。

3D NAND是一种闪存形态，依靠3D结构提供更多数量级的额外存储密度。应用于TLC闪存中其成本、容量、性能、可靠性都得到了更优秀的保证。

以今年开始全面发力的东芝 64层3D NAND为例，作为NAND闪存的发明人，东芝自行研发的3D FlASH使用的是BiCS技术。BiCS FLASH?是垂直堆栈的三维(3D)闪存，相比其前一代的先进技术，即二维(2D)NAND闪存，BiCS FLASH?中的存储器单元间隔比2D NAND闪存更大。

这就可以通过增加单次编程序列的数据量来提高编程速度，同时也降低了每个编程数据单元的功耗。另外BiCS FLASH?的宽存储器单元间隔相比于2D NAND闪存而言，降低了单元的耦合性，提高了可靠性。

TLC虽说速度、寿命、稳定性等方面比MLC差，但是更便宜的成本、更大容量的优势是无法忽视的，尤其是今年起64-72层3D闪存的崛起。就像当年MLC从不被接纳到广泛认可，也不正是如此吗？

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