本文为大家介绍闪存类型qlc和tlc(qlc闪存芯片)，下面和小编一起看看详细内容吧。
基于nand闪存的ssd硬盘越来越被人们所接受，成为装机电脑必备的配件之一。 hdd机械盘越来越不流行了。如果不是这两年存储芯片连续两年涨价，2018年市场上应该会流行480-512gb的ssd，人们对ssd容量的需求也越来越大。在tlc称霸ssd市场后，qlc闪存也登场了。
去年7月，东芝率先发布了核心容量为768gb的qlc闪存，刷新了nand容量记录。今年5月底，美光和英特尔也宣布了自家的qlc闪存，并推出了全新的5210 ion系列硬盘，正式商用了qlc闪存技术，但它的到来却让很多人充满了疑虑。很多读者都在质疑qlc闪存的性能和可靠性，甚至认为这是一种倒退。那么真相是什么？
在了解qlc闪存之前，我们先简单介绍一下不同类型nand闪存的区别和优缺点。
nand闪存基本原理：qlc容量大，但性能也变差了
nand闪存是根据存储单元可以存储多少比特的信息，然后施加不同的电压来实现信息存储的。很多人都知道nand闪存可以分为slc、mlc和tlc。现在有了qlc闪存，那么它们之间到底有多少区别呢？羊毛布？
slc：全称是single-level cell。每个cell单元存储1位信息，即只有0和1两种电压变化。结构简单，电压控制速度快。体现的特点是寿命长、性能强、p/e寿命。 1万到10万次之间，但缺点是容量小，成本高。毕竟一个cell只能存储1比特的信息。
mlc：全称multi-level cell，实际对应slc。 slc以外的nand闪存都是mlc类型的，我们常说的mlc指的是2bit mlc。
每个cell单元存储2bit信息，电压有000、01、10、11四种变化，因此需要比slc更复杂的电压控制，加压过程耗时更长，意味着写入性能下降。同时可靠性也有所下降，p/e寿命根据工艺不同在3000-5000次不等，有的甚至更低。
tlc：即trinary-level cell，准确的说是3bit mlc，每个cell单元存储3bit信息，电压从000到111有8个变化，容量比mlc增加1/3以上，成本更低，但结构比较复杂，p/e编程时间长，写入速度慢，p/e寿命也降低到1000-3000次，在某些情况下还会更低。
目前市场上的qlc是quad-level cell，即4bit mlc。电压从0000到1111有16个变化，容量增加了33%，但是写入性能和p/e寿命又会下降。
如何理解这些技术变化？我们可以举一个简单的例子，把nand闪存想象成一个大学宿舍，slc闪存就相当于博士的宿舍，经常是单人间，所以成本高，但是博士可以做的更好，而mlc闪存是硕士宿舍。一个人的成本降低了不少，但是硕士的研究自然是不如博士的。
tlc是3人大学宿舍，qlc是4人宿舍。可能是非热门专业的同学聚在一起。战斗力比前面三人差了很多，但好歹也是大学生。
对比qlc闪存和tlc闪存的性能，写入性能进一步下降
在性能方面，美光做了详细的解读。首先，读取速度并不比tlc闪存差多少。在sata接口下两者都可以达到540mb/s的速度。 /e编程时间比mlc和tlc长，速度也慢。连续写入速度从520mb/s下降到360mb/s，随机性能从9500 iops下降到5000 iops，损失近一半。
同时，mttf无故障时间也从300万小时下降到200万小时，性能和可靠性没有下降。
23d堆叠技术加持，qlc闪存遇上好时机3d堆叠技术加持，qlc闪存遇上好时机
就像tlc闪存刚问世时遇到的考验一样，性能和可靠性下降是qlc闪存不可避免的短板。我们应该担心qlc闪存，还是拒绝qlc闪存？
直觉上应该是这样，但我们也需要明白，如今的nand闪存已经进入了3d nand时代，不同于2d nand时代，3d nand时代的qlc闪存也不同于2d nand时代的qlc闪存。由双方的技术路线决定。
在2d nand闪存时代，为了追求nand容量提升，厂商需要不断提升nand制程工艺，因此nand在过去几年从50nm不断进入30nm、20nm、10nm时代。
这就像处理器技术的不断升级一样。优点是增加了晶体管的密度，增加了nand的容量，降低了成本。但是，nand技术的提升意味着用于阻挡电子的二氧化硅层越来越薄，导致可靠性方面的mlc、tlc、qlc闪存通过二氧化硅层的频率逐级增加，这将也会导致氧化层变薄，这就是p/e寿命持续下降的原因。
但到了3d nand时代，nand容量的提升不是靠缩小工艺技术，而是靠堆叠层数，所以技术变得不重要，nand厂商甚至可以沿用之前的技术，比如三星原装的3d nand 闪存。最新的技术仍然是40nm技术，其可靠性远高于20nm和10nm技术。
正因如此，qlc闪存受到了与tlc不同的待遇。 tlc闪存刚问世的时候，还处于2d nand闪存时代，因此遇到了很多寿命和性能的考验。最先发布的tlc闪存p/e寿命只有100-150次完全不可读，但是美光和英特尔推出的qlc闪存直接采用3d nand技术，p/e寿命达到了1000次，这是不逊色于现在的闪存。
3d tlc闪存。
大家可能没注意到，这次首发的5210 ion硬盘是给企业级市场使用的，而非消费级市场，前者对可靠性的要求比消费级市场更高，英特尔、美光这么做说明对qlc闪存的寿命、可靠性有信心。
此外，p/e寿命也不是不变的，随着nand技术的进步、纠错技术的改良，p/e寿命是会提升的，tlc闪存就从之前的不足500次逐渐提升到了1000次或者更高水平，可靠性已经经过验证了，qlc同样也会如此。
存储需求已经变了，超大容量ssd时代即将到来
qlc闪存的问世有nand厂商不断降低成本的需要，但这个问题从根本上来说是现在市场的需求正在改变，我们通常认为的存储需求是内存、ssd及hdd而已，性能逐级降低，容量逐级升高。
但是现在内存与ssd之间又多了一个scm（系统级存储），英特尔前几天发布的nvdimm内存就是这种，它的性能比ddr4低，但高于ssd硬盘，同时断电也不损失数据。
ssd与hdd之间也会多出一个层级，那就是超大容量ssd，tb级都是起步水平，未来容量达到10tb也是小菜一碟，不过这个超大容量ssd的性能是比不过现有mlc、tlc闪存硬盘的，它的目标是hdd硬盘。
没错，qlc闪存一旦大规模量产，用它做的ssd硬盘写入速度可能也就是200-300mb/s左右，但是5000+的随机写入性能依然远高于hdd硬盘，同时容量可达10-100tb级别。
东芝此前在发布qlc闪存时就给我们描绘了这样一个未来，100tb容量的qlc闪存ssd性能跟12台8tb hdd硬盘组成的阵列差不多，都是3000mb/s，但是50k iops随机性能远胜于hdd阵列，同时0.1w的待机功耗也远低于hdd阵列的96w，这也是英特尔、美光首先在企业级市场发布qlc闪存的原因，在这部分需求上qlc硬盘硬盘是完胜hdd硬盘。
美光之前预测2021年时ssd平均容量可达597gb，听上去并不高，但是他们还预测到时候每个pc用户平均会用4个ssd硬盘，这不是说我们买4个容量600gb的ssd，更可能是这样一种组合 480/512gb的mlc或者qlc硬盘做主盘，安装系统及常用软件。
同时会有2tb甚至4tb的qlc闪存ssd硬盘做仓库盘，保存电影或者游戏，这种场合下读取速度居多，写入速度非常少，可以完美发挥qlc硬盘的优点而避开写入性能不强的缺点。
总结：
qlc闪存的时代已经来了，除了美光、英特尔首发qlc硬盘之外，东芝、西数的qlc闪存也开始少量出货了，三星、sk hynix的qlc闪存也在路上，只是没有高调公开而已。
大家对qlc闪存的担心很正常，毕竟原理上来说qlc闪存就要比mlc甚至tlc要差一些，但是3d nand时代的qlc闪存在可靠性上跟2d nand时代的tlc、qlc完全不同，p/e寿命不是问题，不会比tlc闪存差到哪里去。
qlc闪存最大的诱惑就是未来容量更大，桌面市场上普及10tb容量就要靠它了，企业级市场甚至会做到100tb容量，完全不输hdd硬盘，同时qlc硬盘的连续性能、随机性能更完胜hdd硬盘，功耗、噪音等方面同样没有可比性，是真正可能取代hdd硬盘的选择。
hdd regenerator v1.71 中文绿色版 hdd regenerator中文免费版是一款功能非常强大的硬盘坏道检测修复工具，可以自动扫描硬盘中的坏道，并且实现磁盘物理损坏的修复再生。hdd regenerator shell还用用系统盘创建功能，能够避免因为硬盘修复而造成的损失，需要的朋友快来下载吧。
硬盘检测工具mhdd v4.6 中文版 硬盘检测工具mhdd可以不依赖于主板bios直接访问ide口，可以访问128g的超大容量硬盘，即使你用的是286电脑，无需bios支持，也无需任何中断支持，是一款十分实用的硬盘检测软件。硬盘检测工具mhdd可以实现对硬盘的加密、解密、容量剪切、坏道维修等，欢迎体验。
好了，闪存类型qlc和tlc(qlc闪存芯片)的介绍到这里就结束了，想知道更多相关资料可以收藏我们的网站。