前言
伴隨著快閃記憶體晶片的發展趨勢，現如今便宜、大容量的SSD基本上都需要上QLC快閃記憶體晶片了。一時間QLC有山雨欲來之勢，大容量QLC SSD的普及似乎已經觸手可及。
雖然現在主流是 TLC NAND（第三代）， 但下一代
QLC NAND
已來到我們身邊？ 明天和還是明年？說不定就成為主流？ 帶著對 QLC 的好奇心，本文分享QLC NAND 技術， 聊聊 QLC NAND 的趨勢。
1。 QLC NAND 是什麼？
SLC NAND 中的單元每個儲存單元（儲存元）只能儲存一位，MLC 儲存兩個，TLC 儲存三個，QLC 儲存四個。
2。 QLC NAND 特性
QLC是繼TLC（3 bit/cell）後3D NAND新的技術形態。
大容量
高密度
低成本
適合於
讀取密集型
應用。
3。 QLC NAND 帶給我們什麼希望？
在成本方面，QLC產品會與同世代TLC也會進一步拉開距離，價格優勢將會表現出來。
QLC 相比 TLC，在相同晶圓上可以
多 33%
的
容量
。
相對應的， 單位GB 有望
少 33%
的
成本
。
看市場情況：
1TB SSD 目前售價為
569
元，比主流的 1TB 容量 TLC SSD
便宜
了
30%
左右， 價效比優勢非常突出
QLC 更適合
大容量儲存器
。
4。 QLC NAND 帶給我們什麼“尷尬”？
4。1 效能倒車？
大家也見過QLC快閃記憶體的硬碟效能，雖然廠商給出的寫入速度超過 1GB/s，但那都是靠著SLC快取及全盤快取、DRAM快取之類的技術提升的，
快取之外
的 QLC原始寫入速度較低。
圖中QLC SSD 在CrystalDiskMark測試中，順序讀取速度達到了2492MB/s，寫入速度也有1935MB/s
（配置：群聯PS5013-E13-31主控 + 美光原廠96層3D QLC NAND）
三星V6QLC快閃記憶體晶片的，相比較如今的V5QLC大約能提高了1倍，意味著純 QLC 寫入速度可達到320MB/s。
一般SLC 快取有很多 GB， 所以只要你不是
連續寫幾十
GB
的資料用掉SLC 快取，你體驗的還是 SLC 速度。 即便你現在把 SLC 快取用完了，只要你讓它
空閒幾分鐘
，SSD 在空閒時間會將 SLC 快取的資料搬移到 TLC，這樣又可釋放出 SLC 快取， 你感受到是 SLC 寫入又回來了， 超 1GB/s。
即便是SLC 快取用完，QLC 速度也是吊打機械硬碟。
不管是什麼樣的快閃記憶體， 快取外速度都會降低，這是不可避免的。
小結
： 相對 TLC 而言，
QLC效能是開倒車
，但帶來的
價效比
一定是更高。 所謂的效能倒車， 並
不會成為使用者使用的瓶頸
。
別忘了，你的網路頻寬才是瓶頸額。
4。2 耐用性退化？
耐用性退化主要由寫入而非讀取造成， 所以說QLC 更適合大量讀讀場景。
由於每次 寫入會造成單個 NAND 單元的細微退化，所以寫入放大是磨損的主要因素。
驅動控制器FTL演算法有助於 NAND 固態盤將磨損均勻分散到整個盤中。需要指出的是，繁重的隨機寫入會導致 NAND 固態盤相比順序寫入模式磨損更快，因為它們會導致更大的寫入放大。
NAND 儲存器的壽命耐用性，通常按照每日固態盤全盤寫入次數（DWPD）衡量。額定 DWPD 為 0。25 的 5 年保修期 32TB QLC NAND， 表示每天寫 8TB （8000 GB） 的化，可以使用五年。
為什麼有人說耐用性退化呢？ 談到QLC 耐用性，很多人都習慣用 QLC 物理塊可擦除次數少來說事， 但這其實並沒有現實意義。
實際使用者每天寫入資料量是有限的，不用太在意QLC 物理塊可擦除次數， 32TB 寫整卡才會把整個盤所有的物理塊擦除次數增加 1。應該關注的是DWPD。
QLC 一定是用在大容量的， 至少是幾TB。
因為大容量，所以物理塊多
啊， 即便每個物理塊可擦除次數變少了， 塊數目多彌補了這個不足。
實際上 TLC 一般質保
三
年， QLC 一般質保
五
年。就是因為 QLC 容量大， 而我們每天的磁碟寫入量是有限度的，所以容量越大，可使用的時間更長。
從Intel 的技術資料看，
TLC
和
QLC
的可靠性並無差異
。
小結
：
實際耐用性並不會退化
。QLC 物理塊可擦除次數少， 但因為大容量，所以物理塊多。因為 QLC 容量大， 而我們每天的磁碟寫入量是有限度的，所以容量越大，可使用的時間更長。
“大容量 QLC NAND 的壽命耐用性” 等於 你現在使用的 “小容量的 TLC NAND 固態盤耐用性”。
5。 QLC NAND 發展趨勢
在業界風向標ISSCC國際固態電路會議上，英特爾公佈144層QLC的技術細節，而競爭者三星依然停留在92層，SK海力士、西部資料（鎧俠）都是96層。在QLC領域，整體進展可謂是猶如
蝸牛
爬行一般，跟當初TLC迅速成為業界主流形成了鮮明對比。
圖片來源： 百度百家號
單位面積儲存容量更大 （Density）
更快的IO 速度
更低的 程式設計延時（program latency）和 擦除延時 （erase latency）
平面（Plane）更多， 提供並行數
6。 QLC NAND 前景
目前的線上應用如線上會議、線上影片、線上教育等，更多表現為對儲存器讀取能力的需求上，一次性寫入之後更多是從資料庫進行資料的讀取，而非頻繁寫入。因此，在這方面QLC儲存器是有其應用優勢的。
與傳統HDD相比，QLC SSD更具效能優勢。在企業級領域， QLC SSD將為伺服器和資料中心帶來更低的讀延遲，使其更適用於AI計算，機器學習，實時分析和大資料中的讀取密集型應用。
在消費類領域，QLC將率先在
大容量隨身碟，快閃記憶體卡和SSD
中普及。
讀取密集型 讀寫混合 寫入密集型
圖片來源： 知乎 https：//zhuanlan。zhihu。com/p/388772700
7。 QLC NAND 離我們有多遠
2020 年， 美光等大廠的第四代顆粒3D QLC產品也已經投入了市場，讓廣大消費者體驗到了更高的容量、更低的價格、更快的讀寫效能。
國產快閃記憶體
原廠長江儲存也推出了 QLC 的致態 SSD。
2022 年 Solidigm（原Intel 儲存） 釋出了 2TB QLC SSD， 採用 PCIE 4。0 技術。
QLC已來未熱，你是否會接受QLC呢？ 歡迎評論區留言。
