揭示首款176层TLC的“秘密”
作者 王建鹏
发表于 2021年11月

日前,传出美光正式推出了176层的堆叠3D TLC NAND闪存,将闪存的堆叠层数提升至了新的高度。新的3D TLC NAND闪存颗粒,自然要先给自家人安排上,这不,美光旗下第一款PCIe 4.0的NVMe SSD——P5Plus便用上了这一最新技术。

176层堆叠意味着什么

从型号上判断,P5 Plus是英睿达上半年发布的PCIe 3.0旗舰SSD——P5的升级版本,英睿达P5虽然在Gen.3产品中发布较晚,不过在与西数SN730、三星PM981这样的流量级产品相比,凭借不错的美光自研主控性能和缓外表现,速度上算是顶到Gen.3的天花板,在同级产品中有着非常亮眼的表现。作为第一款Gen.4产品,我们看到P5 Plus采用了和P5布局完全相同的单面排布设计,以我手里这块1TB产品为例,依旧是两颗500GB的闪存颗粒,不过其技术已经由原来的96层3D TLC颗粒升级为176层的3D TLC颗粒。

在众多厂商中,美光是第一家完成176层TLC NAND闪存量产的厂商。自从解除和英特尔共同研发的合作后,美光迅速走完了128层的过渡节点,迅速将产品提升至176层(P5到P5 Plus便直接从96层跃升至176层的设计)。与96层相比,其接口速度从1200MT/s提升至1600MT/s,读(写)延迟提高了35%以上;與128L NAND相比,读(写)延迟提高了25%以上。与使用96层NAND的UFS 3.1模块相比,美光芯片的总体混合工作负载改善了约15%。堆叠层数的增加,将直接提升原始数据传输率,能耗控制也更加出色。

不仅如此,建立在3D替代栅级(RG)技术的176层堆叠技术已经是美光的第五代3D NAND闪存,相比采用之前64层、96层闪存是采用的FT浮栅结构,这种设计显著减少了传统NAND中限制性能的单元间电容耦合问题,所以它在提升堆叠层数的同时,进一步提升了闪存构架的密度。按美光公布的数据来看,176层NAND的厚度仅为一张打印纸的五分之一,跟之前的64层NAND颗粒厚度相同。而且美光此次推出176层闪存类型是TLC NAND颗粒,比起QLC有着更好的耐久性。

初尝Gen.4的P5 Plus

将176层堆叠技术放在第一款消费级PCIe 4.0产品上,美光应该说是明显的市场意图,希望借英睿达P5 Plus稳定的性能表现进一步提升176层3DNAND的出货量,降低颗粒成本。我们来看看P5 Plus的具体配置:

P5 Plus采用了M.2 2280的尺寸规格,支持PCIe 4.0×4通道、NVMe1.4协议,提供从500GB~2TB的三种容量规格,由此可以看出,P5 Plus依旧提供最大1TB容量的颗粒,维持单面PCB设计(单面设计可满足在笔记本电脑中使用)。

本文刊登于《新潮电子》2021年10期
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