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QLC NAND闪存将接替TLC NAND

2017-10-11 23:45 云头条

三星每个存储单元4比特(4bit/cell)的闪存即将面市;据该公司声称,四层单元(QLC)NAND芯片将含有更多信息,而价格更低。


三星电子公司的一名官员告诉韩国媒体《Business Korea》:“QLC NAND闪存目前还没有投入量产,不过我们内部在为此做准备。QLC NAND闪存所能存储的数据量是SLC NAND闪存的四倍。”


东芝和SK海力士等其他NAND闪存厂商据称也在准备生产QLCNAND闪存。


眼下市面上容量最大的闪存存储单元是三层单元(TLC),每个存储单元3比特。而QLC NAND闪存在一个存储单元中存储4比特的数据。不过QLC闪存量产比较难,因为其读取和写入时间比TLC来得长,晶粒的耐用性也不如TLC。


为了将大量数据塞入到一个存储单元中,芯片工艺必须尺寸更细小。SLC NAND闪存需要在一个存储单元中有两道可区别1和0的栅(gate),而MLC NAND闪存和TLC NAND闪存需要加以分割,分别有四道栅和八道栅。


这还增加了研发和生产的难度。然而,更多的数据可以存储在同样大小的圆片上,这可以大大降低价格。


据IHSMarkit声称,截至今年第三季度末,TLC NAND闪存在全球NAND闪存市场中占有65%的份额,超过多层单元(MLC)NAND闪存(37.5%)。考虑到这一点:TLC NAND闪存和MLC NAND闪存分别占有市场的56.1%和43.6%,今年这个市场一直在迅速向TLC NAND闪存转变。


据IHSMarkit声称,QLC闪存有望在2018年第一季度面市。


3D NAND的扩展问题


在今年的闪存存储器峰会上,三星宣布研发1Tb 3D NAND,而这款NAND将用于明年发布的商用产品。然而,我很想知道4Tb 3D NAND何时上市。


从三星和东芝提供的现有信息来看,TLC 512Gb 3D NAND在大约130mm2见方的晶粒上有64层,假设采用64层的串堆叠(string stacking)。


据BeSangInc.首席执行官Sang-Yun Lee声称,沿垂直方向进一步扩展3D NAND的内存将会很难。比如说,为了做出容量大得多的4Tb NAND芯片,就需要8个64层的串堆叠。这样一来,将共有512层,加工处理圆片大概要花一年,另外内存逻辑和64层单元层的实现也要好多个星期。因此,512层芯片的圆片加工处理时间大概需要45个至53个星期!



这么一来,实际上不可能做出4Tb NAND芯片。如果考虑使用QLC而不是TLC,顶多只能改进25%。所以,QLC 4Tb 3D NAND就需要410层,圆片加工处理时间大概需要九个月!


3D NAND似乎在扩展方面存在着局限性。那么,3D NAND很快就会到达寿命的终点吗?也许离这个节点不太远。


 
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