伴隨著近一年來SSD價格大幅的下探,如今的SSD再次成為親民的消費品。
目前市面上主流的SSD主要是以TLC顆粒為主,QLC顆粒為輔的狀態,兩者在擦寫壽命和穩定性上相比以前的SLC、MLC會差上不少,但價格卻越來越親民,容量也越來越大。
可由於先天體質的問題,目前大部分小夥伴還是十分抗拒QLC SSD的,覺得它並不可靠。
但你知道嗎?當我們還在抗拒QLC的時候,QLC的弟弟PLC卻早已在NAND廠商的密謀之中了。
就在最近,9月19日的深圳「中國快閃記憶體市場峰會」上就展示了5bits Cell的SSD顆粒,也就是我們所說的PLC顆粒。
理論上講,PLC快閃記憶體相比QLC快閃記憶體的穩定性會更低,可靠性也更差。
但其容量密度卻會更大,價格也會更加的便宜。它又是否能成為壓死機械硬碟的最後一根稻草呢?PLC顆粒又到底是何方神聖?下面,我們一一來解讀。
先來具體了解一下PLC快閃記憶體
眾所周知,自NAND Flash發展至今,快閃記憶體顆粒已經進行了四次革新。
根據NAND快閃記憶體顆粒內部排列的電子單元密度的不同,快閃記憶體顆粒有了如今的SLC、MLC、TLC、QLC快閃記憶體之分。
其快閃記憶體顆粒的存儲密度得到了很大的提高,單位Bit的成本也得到極大降低。
可隨著電子結構層數的增加,快閃記憶體寫入時產生的電壓變化也就逐級遞增,其寫入性能和可靠性也在下降。
像QLC快閃記憶體每個cell單元可以存儲4位電荷,總共就是有4x4=16組電壓變化,控制起來複雜讓寫入速度變慢,可靠性也更差。
而這次在快閃記憶體峰會上所展示的5bit/cell的PLC(Penta-level cell)快閃記憶體,其存儲密度比QLC更高,這意味著其對主控、電路設計的要求也更高,PLC快閃記憶體需要主控準確控制32路電壓,挑戰可謂是相當大。
具體到指標上來講就是P/E擦寫次數會不斷下降,像最初的SLC快閃記憶體的P/E壽命高達1萬到10萬次;而到了MLC快閃記憶體時代,其P/E壽命也還有5000~1萬次的壽命。
可到了TLC時代就剩下3000次左右;至於QLC時代就更差了,只有500~1000次。因此正常來講的話,性能&可靠性對比是SLC>MLC>TLC>QLC>PLC。
目前PLC快閃記憶體並沒有什麼實際的規格參數與性能體現,不過從如今QLC的情況來看,PLC快閃記憶體的情況也不會好到哪裡去。
目前市場上銷售的QLC SSD的產品性能指標看起來很不錯,可一旦將外置緩存與SLC緩存寫爆,QLC快閃記憶體的原始寫入性能實際上連100MB/s都不到,這比HDD硬碟都不如,唯一的優點就是其隨機讀寫性能依然秒殺HDD。
而PLC快閃記憶體呢,其先天體質就註定性能只會更加不堪,以後只能像QLC那樣依靠各種緩存技術來提升一下性能。
既然如此,如今的PLC快閃記憶體又有什麼存在的意義呢?其開發出來最終又會適合應用在什麼地方呢?
PLC快閃記憶體存在的意義
進一步取代HDD地位
要知道,從2018年開始QLC快閃記憶體就在廠商的推動下,快速進入了市場。但因為其可靠性和性能的問題,大家對QLC快閃記憶體的評價並不高,甚至可以說是一邊倒。
再加上其價格相比HDD並沒有太大的優勢,這使得QLC並沒有像不少人一開始所期待的那樣取代了HDD。
不過PLC快閃記憶體的到來將會為存儲市場帶來新的變化,與QLC快閃記憶體相比,PLC快閃記憶體可以幫助廠商降低25%左右的成本,這意味PLC SSD的價格將進一步向HDD價格靠攏。
同時,PLC快閃記憶體可以讓SSD的容量上限再次提高,像如今QLC SSD在消費級市場最大容量也就4TB而已,而PLC快閃記憶體的到來,將會推動SSD的容量邁向8TB、16TB的方向。
這些因素都將有利於SSD進一步取代HDD。當然,前提是PLC快閃記憶體擦寫次數不會少到使用兩三年就壽終正寢。
伺服器領域,高性能大容量
除了對消費級市場產生衝擊以外,PLC快閃記憶體的到來對雲伺服器硬碟來說也有價值,其不僅能做到小體積超大容量,而且隨機速度也比HDD快,這樣的特性十分適合伺服器市場。
像今年早些時候,Intel就發布了利用傲騰+QLC存儲器混搭配的方案,這在雲伺服器上就有不錯的運用效果。
最近谷歌、微軟賣力宣傳它們的雲遊戲平臺,已經有成為未來遊戲主舞臺的趨勢。
但要承載海量的遊戲庫,需要大容量的存儲介質,且數以千萬計的用戶同時在雲端伺服器遊戲,對硬碟的隨機讀寫速度也有非常高的要求。
PLC顆粒雖然長時間的大文件讀寫會出現掉速現象,但只要是不太大的文件讀寫操作,都不會出現寫爆緩存的情況。
低成本穿戴設備,為5G做準備
此外,除了伺服器市場以外,穿戴設備設備領域也將有所影響。
我們都知道未來5G將驅動萬物互聯成為現實,而穿戴設備必將迎來爆發式的增長,隨之帶來的就是大量的數據流。
到時各種穿戴設備可能都得配備一些存儲數據用的ROM,它速度可能不需要有多快,而且也不需要頻繁擦寫,可能一天也就幾MB的數據擦寫而已,而PLC快閃記憶體顯然已經能滿足這些需求。
對主控廠商技術要求更高,誰做得好誰更能搶市場
最後,PLC快閃記憶體的誕生,對主控性能的要求也更高了。
快閃記憶體讀寫速度的降低,變相要求廠商要在固件優化上花更多的功夫,誰做得好,搶佔市場時就更有優勢。對群聯、SMI之類的主控廠來說,這或許是進一步搶佔更多市場的好機會。
總結:
對於普通消費者來說,其實不用太擔心PLC SSD的到來,最先到來的PLC SSD新品最快在2020年末投產,並在2021年實現量產,要買到它還有一段時間。
PLC SSD的實際意義在於,它的「使命」更偏向於取代HDD,未來其他型號顆粒的SSD並不會斷供,在意性能和壽命的消費者還可以繼續選擇TLC SSD與為數不多的MLC SSD。
但如果你本來有計劃多搞一個倉庫盤的話,未來就是多了一個選擇,可以考慮PLC SSD做倉庫盤,單位容量價格很可能會比HDD便宜。
隨著時間推進,HDD也會像磁帶一樣,不會消失,只會慢慢淡出人們的視線。