NAND Flash颗粒与SSD固态硬盘

芯达人

NAND Flash作为一种比较实用的固态硬盘存储介质，有自己的一些物理特性。NAND Flash的寿命不等于SSD的寿命，SSD盘可以通过多种技术手段从整体上提升SSD的寿命，通过不同的技术手段，SSD盘的寿命可以比NAND Flash寿命提升20%~2000%不等。

反过来讲SSD的寿命不等于NAND Flash的寿命，NAND Flash的寿命主要通过P/E cycle来表征，SSD由多个Flash颗粒组成，通过盘片算法，可有效发挥颗粒寿命。

影响SSD使用寿命关键因素主要包括下面因素：
每年写入数据量，和客户的业务场景强相关；
单个Flash颗粒寿命， 不同颗粒的P/E Cycle不同；
数据纠错算法，更强纠错能力延长颗粒可用寿命；
磨损均衡算法，避免擦写不均衡导致擦写次数超过颗粒寿命；
Over Provisioning占比，随着OP(预留空间)的增加SSD磁盘的寿命会得到提高。

基于NAND Flash的原理和制造工艺，所有主要的闪存制造商都积极致力于开发不同的方法，以降低每比特闪存的成本，同时正在积极研究增加3D NAND Flash中垂直层的数量。

例如美光的 176 层 NAND 采用紧凑型设计，裸片尺寸比市场最接近同类产品缩小近 30%，是市场上最先进的 NAND技术节点。与上一代大容量 3D NAND 产品相比，176 层 NAND 将数据读取和写入延迟缩短了35%以上，极大地提高了应用的性能，是满足小尺寸应用需求的理想解决方案。

随着3D NAND技术的快速发展，QLC技术不断成熟，QLC产品也已开始陆续出现，可以预见QLC将会取代TLC，犹如TLC取代MLC一样。而且，随着3D NAND单die容量不断翻倍增长，这也将推动消费类SSD向4TB迈进，企业级SSD向8TB升级，QLC SSD将完成TLC SSD未完成的任务，逐渐取代HDD，这些都逐步的影响着NAND Flash市场。