为什么采用QLC flash现在对企业有利

3D NAND使QLC为企业做好了准备

3D NAND给NAND闪存带来了巨大的变化。在过去，对于平面NAND，比特单元的大小会随着每一个新进程的产生而缩小，通常是原来的四倍。

因为一个简单的原因，QLC闪存在任何平面代中都不能广泛使用。当平面闪存芯片迁移到一个新的工艺节点时，它们最初是以宽松的规格引入的。在更早的几代人里，这可能是SLC在25nm左右时，它变成了MLC。经过大量的特性描述——一旦制造过程变得非常稳定——行业就采取了下一步，SLC芯片形成了MLC芯片的基础，而开始作为MLC衍生TLC对应的芯片。

在降低成本的过程中，QLC闪存将是一个自然的下一步，获得约20%的成本优势TLC同行，但这可能是在最初的MLC部分被引入之后的几年。到那时，下一代平面部件将被引入，这将比上一代的QLC部件的生产成本更低。QLC的部分总是太迟了，没有经济意义。

当3D NAND被引入后，规则改变了。首先，3D NAND有一个栅(存储芯片中的存储元件)，比15纳米平面NAND的栅大约35倍。这使得3D NAND能够按比例存储更多的电子，这使得在3D NAND中检测QLC位比在15nm平面NAND中检测TLC位更容易。

其次，大多数3D NAND使用电荷陷阱用于存储，而不是用于平面NAND闪存的浮动栅。电荷陷阱能储存更多的电子。

最后，给出了三维NAND的门尺寸不会从一层数改变到下一层数因此，平面NAND无需对每个新工艺节点进行表征。IT可以专注于平稳地从MLC到TLC再到QLC，并且几乎独立于层数。这也促使供应商探索五级电池NAND闪存的可能性，每个电池5位——这是平面NAND无法想象的。

将QLC视为SLC

基于以上原因，QLC flash已经成为企业系统更可行、可制造和合理的选择。但是，与MLC和TLC相比，QLC速度慢，误码多，耐力低。尽管如此，还是有办法克服这些障碍的。

现代控制器使用很多技巧来隐藏NAND闪存的写速度非常慢的事实。其中一个技巧是告诉NAND闪存芯片暂时将某些区域作为SLC闪存，使它们能够比作为QLC时更快地吸收数据。

SLC、MLC、TLC和QLC位单元之间的唯一区别是多少电压被编程到它们中——它们都是同一种晶体管。这意味着IT团队可以任意告诉它们充当SLC、MLC、TLC或QLC，这是当今高端控制器提供的功能。

介于这个和一些老把戏，控制器可以掩盖QLC的速度和耐力与SLC闪光的差异。

这个行业已经达到了QLC闪存有意义的地步。

控制器的重要性

在很大程度上，由于一个价格合理的控制器可以很好地管理这个不太好的闪存，以满足企业计算系统的需求，所以业界已经达到了QLC闪存有意义的地步。

摩尔定律(Moore’s Law)对逻辑的影响与对内存的影响一样:价格总是随着时间的推移而下降。这意味着，如果某个价位的SSD包含1美元、10美元或100美元的控制器，该控制器的处理能力会随着时间呈指数级增长。这自动导致ssd以某种方式表现得更好。它们表现更好的一个方法是允许它们管理比上一代控制器更差的NAND闪存。

控制器的其他改进包括从汉明码到Reed-Solomon，再到BCH，再到低密度奇偶校验码。控制器还使用改进的算法，甚至人工智能来管理SSD，并在不同的工作负载下适应和优化操作。

企业SSD用户了解他们的工作负载

自ssd首次出现在存储市场以来，发生了缓慢但稳定的变化。

在早期，管理员并不真正了解他们的工作负载，并且会感到不愉快的惊讶SSD会磨损早于预期。当时还没有工具来帮助管理员了解向SSD显示的是何种流量。更糟糕的是，应用程序甚至操作系统都没有优化到减少hdd的存储，因为hdd没有损耗问题。

对此的早期反应是要求ssd具有不断增加的耐久性。一些SSD制造商使用SLC闪存以延长其使用寿命，而另一些制造商则将驱动器内的闪存数量增加了一倍甚至两倍，使系统只能看到三分之一的闪存。这些戏剧性的步骤可能会急剧增加SSD的成本，但它们提供的SSD续航水平高达每天25个驱动器写(DWPD)。

随着时间的推移,这一趋势逆转本身:管理员开始理解他们的工作负载,应用程序和操作系统开始占flash的穿,和高写负载区除了那些很少或根本没有写道,使系统与多个ssd使用混合的ssd设置匹配他们的工作量。管理员满足于通过购买指定为1 DWPD或更低的固态硬盘来节省资金。