一块标称读取速度超过14000MB/s的顶级固态硬盘,插在主板上却像个慵懒的乌龟,实际传输大文件时速度波动得让人心焦——问题很可能出在那颗不起眼的主控芯片上。
最近SK海力士宣布将采用321层3D NAND QLC技术生产超高容量、高性能AI服务器SSD-8。这个全球首款超过300层的QLC 2Tb芯片,相比目前4平面设计,新产品采用6平面设计,数据传输速度直接提升了一倍-8。

而长江存储也宣布已成功自主研发并小规模量产超过200层的3D NAND闪存芯片-3。

闪存芯片已经从传统的平面结构,转向了立体堆叠的3D时代。三星早在2013年就推出了首款采用V-NAND芯片的商用驱动器-9,而现在技术已经突飞猛进。
你可能会好奇,什么是3D NAND?简单说,就是把存储单元像建摩天大楼一样一层层堆叠起来。传统平面NAND只能在二维空间里挤挤挨挨,而3D NAND则把存储单元竖起来,实现了容量的大幅提升。
现在的3D NAND已经能堆叠超过300层了。SK海力士最新的321层QLC技术,采用6平面设计,使数据传输速度提升一倍-8。这么多层的堆叠,可不是简单的叠罗汉,每一层都要精确对齐,技术难度可想而知。
更令人惊叹的是垂直单元效率这个概念,它衡量的是实际有效的存储单元占总结构的比例。三星的236层2nd COP V-NAND垂直单元效率高达94.8%,行业领先-4。而长江存储的232层Xtacking 3.0技术,垂直单元效率也达到了91.7%-4。
你电脑里那块固态硬盘能否发挥全部实力,关键得看主控芯片这个“大脑”是否够聪明。3D NAND的主控就像是整个存储系统的交通指挥官,负责数据进出、分配存储位置、执行垃圾回收等复杂任务。
没有一颗好的主控芯片,再先进的3D NAND闪存也只是一堆无法充分发挥潜力的存储单元。
以慧荣SM2508主控芯片为例,采用台积电6nm制程,支持8通道传输,每通道达到3600MT/s的速度-10。搭配最新3D NAND使用时,最高可以提供14.5GB/s的持续读取速度和14GB/s的写入速度-10。
群联电子最新推出的E28旗舰主控同样采用TSMC 6nm工艺,8通道设计,支持最新的3D TLC NAND,提供高达14.9GB/s的顺序读取速度-5。
主控芯片市场可谓百花齐放,不同厂商针对不同应用场景推出了各具特色的产品。从高端发烧友到普通笔记本用户,都能找到合适的主控方案。
对于追求极致性能的用户,像慧荣SM2508这样的8通道主控是不二之选。它专门为PCIe 5.0 SSD打造,随机传输速度达到了220万IOPS-10。
而对于空间和功耗敏感的轻薄笔记本电脑,群联的E37T主控则提供了更平衡的方案。这款主控采用DRAM-less设计和4通道架构,功耗控制在2.3W以内-5。
企业级应用则有不同的需求,如群联的Pascari X201和D201企业级SSD,针对AI训练、高频交易等高要求场景优化-5。
面对琳琅满目的SSD产品,普通消费者该如何选择?主要看你的实际需求。如果你是硬核游戏玩家或专业内容创作者,那么配备高端8通道主控和高速3D TLC NAND的PCIe 5.0 SSD是最佳选择。
比如采用慧荣SM2508主控的固态硬盘,能提供14.5GB/s的读取速度-10,大幅缩短游戏加载和大型文件传输时间。这类产品通常需要良好的散热设计,以确保持续高性能运行。
对于大多数办公和日常使用场景,一款采用4通道主控的PCIe 4.0甚至PCIe 5.0 SSD就足够了。比如搭载群联E37T主控的固态硬盘,功耗低且性能足够应对日常应用-5。
QLC类型的3D NAND虽然寿命和速度略逊于TLC,但容量更大、成本更低。美光的6600 ION系列采用QLC格式的276层3D NAND,容量高达122.88TB-2,适合需要大容量存储但对写入速度要求不高的场景。
随着美光第9代276层3D NAND技术突破-2,SK海力士321层QLC芯片的亮相-8,以及国产长江存储200层以上技术的小规模量产-3, 3D NAND的主控芯片正面临着新的技术挑战和机遇。未来主控芯片需要支持更多通道、更高带宽、更复杂的NAND管理算法,才能充分发挥新一代3D NAND的潜力。主控芯片与3D NAND技术的协同进化,将继续推动存储设备向着更快、更大、更智能的方向发展。