即便PLC僅僅是打算對HDD取而代之，那也要先嚐一遍市場的口誅筆伐

TLC剛剛體會到普及率飆升帶來的存在感，QLC就已經整裝待發，準備衝擊新一輪容量/價格比的極限了。然鵝，還沒等鍵盤俠和IT傳媒的大V們對QLC的壽命、性能進行熱烈地吐槽，PLC又含苞待放，乘著5bit的小船將SSD的主流容量從1TB推向10TB了。

什麼情況？10TB的固態硬盤？價格要起飛嗎?

不至於，照東芝目前的佈局規劃，PLC從量產到面市還需要一段時間，外加和TLC、QLC的性能、壽命（PE數）差距，數碼君預測10TB PLC-SSD的容量也就是￥2000~￥3000以內這樣子，且最快面市普及也要等到2021.Q1左右了。先彆著急吐槽壽命，畢竟這玩意兒是為了在民用存儲上替代磁盤式機械硬盤存在的，HDD在4TB原地踏步三四年了，天知道這貨到底還能存在多久。

早在2017年，固態硬盤吧的網友就已經在談論PLC是否會到來

當然了，接受吐槽是必須的。除了SSD市場，計算機全身13個配件還真沒有哪個領域是自上而下“倒退式”發展的。因此，造就了每一代新型NAND存儲方案誕生之後，壽命普遍降低、速度普遍衰減、可靠性普遍放飛自我的喜劇效果。現在大家口中的香餑餑“MLC”，在當年替代SLC固態拿下主流市場份額時，也一樣被噴得無地自容。

強如MLC一般的存在，當年也被世人吐槽到自閉

MLC當年的日子也不好過，只能在SLC的光環下猥瑣做人

啥是SLC？為啥我玩數碼三四年了，從沒用過SLC的固態硬盤！？

SLC是SSD王朝中爸爸一般的存在，看看上圖人家的顏值，你覺得你錢包同意嗎？

嗯，別說你3~4年的數碼史，數碼君10年前（2009年）的第一塊Intel X-25 G2 80GB固態硬盤，也只不過是34nm的MLC罷了，咱也沒用過SLC那麼高級的玩意兒啊！

為什麼MLC這麼美，大家當年還要黑他？

嗯~就是因為MLC上面還存在一個99.99%用戶都沒用過的SLC，它的擦寫壽命是MLC的10~20倍，速度及可靠性更是勝出後者不少。當MLC用低於SLC三至五倍價格搶佔低端市場時，業界對MLC的吐槽聲完全不亞於當下對TLC、QLC的激烈程度。

SLC

SLC（英文全稱：Single-Level Cell，即1bit Cell），利用正、負兩種電荷，在每一個浮動柵存儲1個bit的信息，傳統工藝模式下約10萬次擦寫壽命。讀寫速度最佳，壽命最長，價格最貴（SLC同容量下價格約為MLC的3~5倍）；

SLC數據寄存模式示意圖

MLC

MLC（英文全稱：Multi-Level Cell，即2bit/cell），利用不同電位的電荷，在每一個浮動柵存儲2個bit的信息，傳統工藝模式下約5000-10000次擦寫壽命；

MLC數據寄存模式示意圖

eMLC

eMLC（英文全稱：Enterprise Multi-Level Cell）即企業多級單元。它是MLC NAND閃存的一個（壽命）強化版本，它在通過主控策略及對應的固件、驅動程序等彌補了SLC和MLC之間的性能和耐久差距。eMLC固態硬盤肯定比MLC的更貴，但對比SLC固態依然保持2倍以上的價格差距。儘管每個單元仍然存儲2個Bit，但eMLC驅動器的控制器管理數據放置、磨損均衡和一些其他存儲操作延長了eMLC SSD的使用壽命。傳統工藝模式下約10000~50000次擦寫壽命；

eMLC本質上依然是MLC，只是武裝到牙齒罷了

TLC

TLC（英文全稱：Trinary-Level Cell）即3bit/cell，利用不同電位的電荷，在每一個浮動柵存儲3個bit的信息，傳統工藝模式下約500-1000次擦寫壽命。速度較MLC更慢，壽命更短，價格更為便宜。

TLC數據寄存模式示意圖

QLC、PLC、HLC... ...

QLC = Quad-Level Cell，即4bit/cell。利用不同電位的電荷，一個浮動柵存儲4個bit的信息，傳統工藝模式下約300-500次擦寫壽命。速度更慢，壽命更短，價格更便宜。

PLC = Penta-Level cell，即5bit/cell。利用不同電位的電荷，一個浮動柵存儲5個bit的信息... ...

好吧如果一直寫的話，可以繼續這麼複製粘貼下去，唯一不變的就是，寄存位數越高，性能、壽命愈加降低。然而，上文談及各種類SSD的擦寫壽命時，總會代入一句話：

“傳統工藝模式下”，這又是什麼意思呢？

固態硬盤的長壽革命：傳統2D NAND工藝 Upto 最新3D NAND工藝

擦寫壽命取決於多重因素，其中ECC校檢位（糾錯）問題是“傳統工藝模式下”最難實現隨SSD容量攀升而獲得提升的技術指標之一。而單位面積的存儲量則決定了產品能否在多用途、多領域、多行業的普及度如何。

傳統NAND ECC糾錯機制（圖源Geekster）

Sandisk在2009年就曾試圖使用當年43nm的製造工藝實現QLC高密度NAND顆粒的研發，最終因糾錯率問題導致失敗。單層NAND的2D（二維平面）技術如果想實現TB級的SSD存儲量，恐怕要造出鍵盤或者鼠標墊那麼大尺寸才行。而與之對應的ECC校檢規模也將是災難級的。

3D NAND技術極大地拓展了單位密度、ECC糾錯機制、主控策略邏輯的提升與發展規模

就像40年前人口沒那麼多的時候，大家都住平房大雜院其樂融融，然而現在都不得不擠進高樓公寓裡。三五畝地原來只夠住三五戶人，而如今從平房變成高樓大廈，三五十戶人也住得下。

用專業嚴謹的方式來說就是，在一定的工藝階段中，晶圓切割與蝕刻工藝是存在上限的，如43nm→20nm→15nm→12nm，而在固定的工藝階段中，固態硬盤上NAND顆粒的裝載容量以及顆粒內存儲單元的容量也是有上限的，即單顆die可以容納的寄存器柵位必將到達數量極限，如果要想在製造工藝到達一定時期內上限，而進一步擴大每die的寄存器柵位時，就必須考慮搭積木了。

飛昇！？沒那麼二次元，平房變樓房而已~

3D NAND技術是在二維平面基礎上，不僅在長x寬的佈局內，而且在垂直方向也進行顆粒的排列，即將原本平面的堆疊方式，演變為多層立體堆疊方式。

當前主流的3D-NAND（3D-TLC、3D-QLC以及必然出現的3D-PLC）技術，可以使存儲單元得以立體式堆棧，從而解決了傳統晶圓迫近物理極限而無法繼續擴大每die可用容量的限制，在不改變單位“佔地面積”的前提下，向上層空間要“可用面積”，進而增加SSD用戶的“套內使用面積”。

回到本段內容開始時提到的ECC校檢位糾錯機制。傳統MLC獲得高速相應性能的指標之一就是對校檢模塊數量的要求不那麼多。因存儲密度不同，在15nm製程下，如每單位MLC需要50組校檢位，那麼同樣15nmTLC則需要多達75組以上的校檢位。然而，當3D NAND技術引入之後，即便是4bit級別的3D-QLC NAND固態硬盤，在同樣15nm製程下也僅需最多20組校檢位即可！