美光推出了一款基于64层TLC的2100 SSD,它能在零下40度到105度的严苛汽车环境下稳定工作,擦写次数超过1万次-1

从当年的“娇贵”到如今的“皮实耐用”, TLC闪存的发展经历了蜕变。以前,人们总觉得TLC SSD用不了多久就会坏,心里总是不踏实。

现在,随着3D NAND技术不断成熟,3D NAND与TLC的结合彻底改变了大家对TLC的看法,变成了一种高性能、高可靠且极具成本效益的存储选择。


01 TLC闪存的华丽变身

时间回溯到几年前,传统的2D NAND闪存时代,TLC(三层单元)技术在市场中的处境一度很微妙。每个存储单元存储3位数据,意味着更高的存储密度和更低的单位成本-2

但性能与耐用性就成为当时最大痛点,早期的TLC闪存P/E寿命只有可怜的100-150次-6

这种技术上的局限让很多追求稳定性的用户望而却步,大家宁愿花更多的钱买MLC或者SLC产品。TLC主要被用在一些对成本极其敏感,对可靠性要求不高的领域-1

那会儿真是挺纠结的,想要大容量又怕数据不安全。幸亏技术进步没停步,平面NAND技术通过一代代的光刻缩微实现进步,但这种方法很快就撞上了物理极限-1

当闪存阵列越做越小时,每个数据位能分配到的电子数量减少,相邻单元间的干扰增加,可靠性和耐久性就会恶化-1

02 3D NAND带来的根本改变

这时候,3D NAND技术横空出世,彻底改变了游戏规则。它不再执着于在平面上缩小单元尺寸,而是转向垂直堆叠的思路,类似从平房升级到摩天大楼-1

这种转变带来了几个关键好处:存储密度大幅提升,每比特成本进一步降低;单元尺寸比最新的平面NAND更大,意味着每位数据的电子数量更充足,可靠性和数据保留能力反而增强了-1

3D NAND与TLC结合后,简直是天作之合。TLC 3D NAND的擦写循环次数现在能达到超过10,000次,这个数字甚至能媲美早期的MLC产品了-1

在要求严苛的汽车应用中,美光的TLC 3D NAND产品能在-40°C至105°C的极端温度范围内稳定工作,满足汽车行业对3000次擦写循环的要求-1

我有个朋友在汽车电子行业工作,他说现在车载信息娱乐系统和驾驶辅助系统用的存储,很多都是基于TLC 3D NAND的。

放在以前,根本不敢用TLC产品,怕高温环境下数据出问题。但现在3D NAND技术让这个问题迎刃而解了。

03 技术前沿的最新进展

如今,3D NAND与TLC的技术演进还在加速。各大厂商都在竞相推出更高堆叠层数的产品。铠侠最近展示了其BiCS9 512Gb TLC NAND,基于第九代3D闪存技术,读取性能提升12%,写入性能提升61%-3

长江存储也推出了第五代TLC 3D NAND闪存,基于Xtacking 4.0技术,堆叠层数高达294层,I/O传输速度达到3600MT/s,相比上一代产品提升了50%-5

更令人兴奋的是性能能效的双重提升。铠侠的新产品实现了27%的读取能效提升和36%的写入能效提升-3。这些改进不是纸面参数,而是实打实的用户体验升级。

你有没有发现最近几年,大容量SSD的价格越来越亲民了?这背后正是3D NAND与TLC技术进步带来的红利。

单位成本不断下降,使得TB级SSD逐渐成为消费者的标配。想想五年前,512GB的SSD还算高端配置,现在1TB、2TB的选择比比皆是,价格也很合理。

04 不同场景下的选择智慧

面对市面上琳琅满目的SSD产品,如何根据自身需求做出明智选择?这里分享几个实用建议。

如果你是一名内容创作者、游戏爱好者或从事专业工作,经常需要处理大量数据,那么基于3D NAND的TLC SSD会是不错的选择。

它们在性能、耐用性和价格之间取得了良好平衡,擦写寿命通常在1000到3000次之间-2。对于车载系统、工业控制等严苛环境应用,现在的TLC 3D NAND也能胜任。

美光为汽车应用开发的TLC 3D NAND解决方案就是个例证,它通过特殊设计确保了在极端温度下的数据可靠性和产品寿命-1

如果你主要需要大容量存储,比如存放电影、照片备份等不常改动的数据,QLC SSD可能更具性价比。但需要注意的是,QLC的写入寿命一般比TLC短,这是由其每个单元存储4位数据的技术特性决定的-2

说到底,技术在发展,选择也要跟着变。几年前可能还需要在性能和价格之间艰难取舍,现在随着3D NAND技术的成熟,TLC产品已经能够在提供大容量的同时,也保证了足够的性能和可靠性。


长江存储第五代3D TLC NAND的存储密度比上一代提升36%-5,铠侠BiCS9 TLC的写入性能飙升61%-3,美光的TLC 3D NAND在极端温度下仍保持稳定-1。曾经困扰用户的耐用性问题已基本得到解决。

存储技术正在向更高堆叠、更高密度和更高能效的方向发展。3D NAND与TLC的黄金组合已从消费级电子产品扩展到汽车、工业和企业级应用。

那些曾经关于闪存寿命的担忧,如今已被技术进步改写成了消费级产品的主流选择。

常见问题解答

问题一:TLC 3D NAND真的能用在要求严格的汽车电子中吗?会不会容易坏?

绝对可以!事实上,现在很多汽车电子系统已经在使用TLC 3D NAND了。以美光推出的产品为例,专门针对汽车应用开发的TLC 3D NAND解决方案,能在-40°C至105°C的极端温度范围内稳定工作,擦写循环次数超过10,000次-1

这已经完全能满足汽车行业对存储设备的要求。相比早期的2D TLC技术,3D NAND与TLC的结合大幅提升了产品的耐用性和可靠性,特别是在极端环境下的表现。

技术进步已经让TLC 3D NAND不再是消费级产品的专属,而是能够胜任更严苛的应用场景。

问题二:TLC和QLC到底该选哪个?为什么现在市面上TLC产品还是更主流?

这是一个很实际的选择题。简单来说,TLC在每个存储单元存储3位数据,而QLC存储4位-2。多存1位数据意味着QLC的存储密度更高,单位成本更低,但也会对性能和耐用性造成影响。

TLC SSD在擦写寿命、整体性能平衡方面通常优于QLC,擦写周期在1000到3000次之间,而QLC约为1000次-2

现在TLC产品更主流,是因为它找到了性能、耐用性和成本的最佳平衡点。对于大多数用户的日常使用场景——无论是办公、娱乐还是内容创作,TLC 3D NAND提供了“刚刚好”的解决方案。

问题三:未来3D NAND与TLC技术会往什么方向发展?会有新的存储技术取代它们吗?

从目前趋势看,3D NAND与TLC技术会继续沿着更高堆叠层数、更高存储密度和更高能效的方向发展。比如长江存储已经推出堆叠层数高达294层的第五代3D TLC NAND-5,铠侠也在不断优化其BiCS系列TLC产品的性能和能效-3

短期内,很难有新技术能完全取代3D NAND与TLC的组合。它们已经形成了一个良性的技术生态系统——不断优化改进,同时成本持续下降。

未来的发展方向可能包括:通过与更先进的主机接口(如PCIe Gen4/5)结合,进一步提升整体系统性能;通过智能算法优化,延长使用寿命;以及针对特定应用场景(如AI、自动驾驶)做更深入的定制化设计。