SLC的速度+QLC的容量?未来SSD鱼与熊掌或可兼得

SLC速度快耐久度高但价格昂贵 , QLC闪存速度慢不耐用但价格便宜容量大 。 NEO半导体在前不久的FMS2020闪存峰会上介绍了一种兼具SLC速度和QLC容量的新型闪存:X-NAND 。
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NEO半导体于2012年成立于加利福尼亚州圣何塞 , 在存储器设计架构和单元结构方面拥有20项美国专利 。 下图右三为公司创始人兼首席执行官Andy Hsu , 右五为联合创始人、工程副总裁Ray Tsay , 他们二人都毕业于台湾省内大学 , 到美国深造并取得硕士学位 。
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X-NAND概念首次提出是在2018年 , 是面向AI和5G新兴市场的存储解决方案 。 本次是NEO半导体首次全面深入地分享其细节 。
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NEO半导体提供的数据显示 , X-NAND的读取和写入延迟仅有传统QLC的30%和37% , 读取和写入带宽则是传统QLC的27倍和14倍 。 X-NAND使用了16Plane设计(而不是常见的2Plane或4Plane) , 提供了更高的读写并行度 , 同时还缩小了芯片的体积 。
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普通NAND闪存通常每个Plane拥有一个16KB页面缓冲区 , 而在X-NAND中每个平面具备1KB页面缓冲区 , 具有16个Plane 。 Plane的划分可以减少位线的长度 , 从而有助于提高性能 。
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对于TLC和QLC固态硬盘来说 , SLC缓存一旦用尽 , 写入速度就会明显下降 。 而X-NAND的一个显著优势是它允许同时进行SLC和QLC写入模式 , 为闪存提供了一种始终保持SLC性能的方式 。
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X-NAND可以使用多个存储体同时进行SLC和QLC写入 , 从而保障SLC缓存永远不会满 , 同时可以用SLC速度将数据编程到QLC页面 。 这部分原理小编暂时也不是很明白 , 从下图来看可能是让最上方的红色Plane1作为SLC缓存 , 当需要释放为QLC形态时 , Plane 2、Plane 3、Plane 4和Plane 5各自写入QLC单元四比特数据的中一个 , 从而实现SLC到QLC的全速写入 。
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【SLC的速度+QLC的容量?未来SSD鱼与熊掌或可兼得】X-NAND是在传统NAND上的优化 , 所以制造工艺无需进行结构性更改 , 实现难度要比开发另一种3D XPoint闪存要容易得多 。 NEO半导体凭借X-NAND获得了本次FMS闪存峰会的"硬件架构最佳展示奖" 。