三星停产MLC NAND闪存的消息像一颗炸弹在存储行业炸开,手里还拿着旧式固态硬盘的用户开始焦虑地计算着自己硬盘的剩余寿命。

3D NAND闪存技术,就是通过垂直堆叠闪存单元,像建摩天大楼一样在立体空间内向上发展-1-9。相比传统2D NAND的水平排列方式,3D NAND能大幅度提高存储密度和降低成本-4-6

每个存储单元能存多少数据,就成了划分闪存类型的关键指标之一-1-9


01 MLC技术演变

MLC闪存(多层单元)是固态存储领域中一个特殊存在,它每个存储单元可以存储2位信息-1。这种技术在一段时间内代表了性能和成本的平衡点。

这种平衡让它曾经在企业级存储市场占据重要地位-5。MLC的P/E擦写次数根据制程不同约为8000-10000次-1,虽然不及SLC的10万次,但远高于TLC的500-1000次。

实际应用中,MLC闪存面临的挑战不仅是寿命限制,还有数据保存能力随着使用时间增长而逐渐下降的困扰。

02 3D NAND融合MLC的突破

当3D NAND技术与MLC结合时,产生了令人瞩目的创新。通过垂直堆叠MLC单元,制造商能够在保持相对较高P/E次数的同时,大幅度提升存储密度-1-9

这种结合不是简单叠加,而是架构性的优化。3D MLC NAND采用电荷捕获型结构替代了传统的浮栅设计,或将电流路径从单晶硅通道提升为多晶硅通道-9

更先进的设计带来了更好的性能、功耗控制和耐用性-9

03 P/E循环解密与寿命问题

P/E循环是评估闪存寿命的核心指标,全称是Program/Erase(编程/擦除)-1每一次将数据写入闪存单元后再擦除,就完成了一次P/E循环

这个过程像是给电池充放电,每次都会对存储单元造成微小损伤。当3D NAND MLC的P/E次数接近设计极限时,数据错误率会显著上升-2

尤其是在现代高密度3D NAND中,随着堆叠层数增加,单元间的干扰变得更复杂,进一步影响了P/E耐用性-2。这直接关系到你的数据安全。

04 行业巨变与市场转向

最近几个月,存储行业发生了重大变化。三星电子计划停止接收MLC NAND闪存订单,预计在2025年6月正式实施-3-5。这一决定在业内引发了广泛关注和连锁反应。

三星的MLC客户不得不紧急寻找替代供应商。市场开始出现抢货现象,LG显示等大客户已开始寻求其他供应商支援-3

随着三星战略收缩,全球MLC NAND供应商将缩减至铠侠、西部数据等少数厂商-5。这种市场集中度提升可能会影响价格和供应稳定性。

05 挑战中的技术创新

尽管面临市场变化,3D NAND MLC的技术创新并未停止。针对P/E循环限制,研究人员正在开发更先进的纠错和预测技术

华中科技大学的研究团队开发了基于机器学习的3D闪存器件可靠性模型-2。这种模型能够分析数据保存时间、堆叠层、P/E次数等多种因素,更准确地预测闪存单元状态-2

同时还研发了高性能LDPC纠错码技术,能根据比特错误率变化自适应调整译码策略,提升纠错能力的同时降低延迟-2

06 特殊应用领域的坚守

尽管消费级市场正在向TLC和QLC转移,但MLC闪存在特定领域仍有不可替代的价值。工规、物联网、汽车电子等高可靠性需求场景依然大量采用MLC NAND-3

汽车电子领域对存储的稳定性和耐久性要求极高,特别是随着智能汽车发展,车载存储芯片平均容量已达2TB/车-8

对于这些应用,MLC在P/E耐用性和数据稳定性方面的优势仍然重要。中国厂商如长江存储的3D MLC NAND产品已通过车规认证,正导入部分国产新能源汽车品牌供应链-5

07 延长寿命的实用策略

对于使用3D NAND MLC设备的普通用户,有一些实用方法可以延长设备寿命。合理分配写入负载、避免频繁小文件写入、保持适当剩余空间都能帮助减少P/E循环消耗

温度控制也极为重要,高温会加速存储单元老化。保持良好散热可以显著延长3D NAND MLC设备的使用寿命。

定期检查硬盘健康状态,使用厂商提供的工具监控剩余寿命和P/E循环计数,能帮助你提前做好数据备份和更换计划。


科技市场信息显示,QLC已突破全球NAND销售额的50%-8,长江存储等中国厂商正通过定制化服务在MLC市场寻求突破,2025年市场份额有望达到15%-5

未来闪存技术的核心战场,不是单一地增加堆叠层数,而是通过优化结构、采用新型材料,在更小的体积内实现更多次的P/E循环。 这意味着你的下一个固态硬盘可能拥有更小尺寸,却存储更多数据并工作更长时间。