2018年，三星發(fā)布了首款搭載QLC顆粒的固態(tài)硬盤860QVO，定位入門級硬盤領(lǐng)域，發(fā)布之后消費者對QLC固態(tài)硬盤的評價褒貶不一。經(jīng)過一年的沉淀，三星發(fā)布了860QVO的升級版本——870QVO，1TB起步的起步容量以及最高8TB的超大容量，新QVO系列可以說得到了口碑和性價比的雙豐收。
不過對于一些用戶而言，他們認為固態(tài)硬盤使用QLC顆粒就是一種“退步”。那么QVO系列的推出，究竟是固態(tài)硬盤發(fā)展史的進步，還是開了一次“倒車”呢?這里不著急先下結(jié)論，我們一步步來進行分析。
說在前面：QLC固態(tài)的使命，不是為了替代TLC
首先我們再來回顧一下NAND閃存存儲的基本原理：存儲單元通過施加不同變化的電壓實現(xiàn)信息存儲。
其實SLC/MLC/TLC/QLC顆粒的區(qū)別，就是按存儲單元可存放的數(shù)據(jù)量進行區(qū)分，TLC顆粒的一個cell單元可以存儲3bit信息，容量相比MLC顆粒增加1/3，擦寫壽命也降至1000-3000次。
而QLC顆粒的一個cell單元可以存儲4bit信息，容量相比TLC顆粒再次增加1/3，但是寫入性能、擦寫壽命同樣會相應(yīng)減少。
目前，TLC顆粒占據(jù)著固態(tài)硬盤顆粒市場的大頭，縱觀固態(tài)硬盤從SLC顆粒到TLC顆粒的發(fā)展歷程，我們很容易就能得出“QLC固態(tài)硬盤即將替代TLC硬盤”的結(jié)論。實際上，QLC固態(tài)的使命，并不是為了替代TLC固態(tài)，而是為了替代HDD硬盤。
大容量存儲時代，QLC未來可期
在QLC固態(tài)剛推出的時候，許多存儲廠商都將首發(fā)目標對準了企業(yè)級市場，而不是消費級，原因在于，NAND廠商把QLC顆粒的硬盤定位于大容量數(shù)據(jù)盤，用于取代企業(yè)級HDD硬盤的地位。
一旦QLC閃存顆粒大規(guī)模量產(chǎn)，除了在連續(xù)讀取性能上雖然不會領(lǐng)先HDD太多外，可以達到10-100TB的大容量，在連續(xù)讀取性能上雖然不會領(lǐng)先HDD太多，但是隨機讀寫能力也可以遠超機械硬盤，這是固態(tài)硬盤的運行原理所決定的。
同時相比待機功耗，QLC硬盤更是低上不少，因此在企業(yè)級大規(guī)模數(shù)據(jù)陣列的應(yīng)用上，QLC固態(tài)硬盤可以說完勝HDD硬盤。
那么QLC閃存是如何將容量大幅提升的呢?除了上面所提到的每個cell單元的存儲數(shù)據(jù)量上升之外，3D-NAND技術(shù)也是其中不可或缺的一環(huán)，它的原理是通過在同一個晶片上垂直堆疊多層存儲單元，通過堆棧更高的層數(shù)，實現(xiàn)更大的存儲密度。
三星在3D-NAND閃存技術(shù)方面已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模成熟量產(chǎn)，此前首發(fā)的860QVO就已經(jīng)實現(xiàn)單顆粒1TB容量，如今發(fā)售新一代870QVO甚至達到了最高8TB的存儲容量。
隨著成本的降低，未來QLC固態(tài)硬盤將會進入TB起步的大容量時代，是真正可能取代HDD硬盤的選擇，對于普通用戶，最理想的使用場景就是使用一塊TLC的NVMe硬盤作為系統(tǒng)盤，大容量的QLC固態(tài)硬盤作為從盤(數(shù)據(jù)盤)，這樣QLC閃存的優(yōu)勢就能夠最大化的發(fā)揮了。
3D-NAND：提升QLC可靠性的良方
部分用戶不看好QLC固態(tài)硬盤的普遍原因就在于QLC閃存的壽命。前面也提及到，由于先天技術(shù)原理的原因，QLC顆粒的性能和可靠性確實會有所降低。但是要知道，現(xiàn)在是屬于3D-NAND堆棧技術(shù)的時代。
以往2D-NAND閃存想要追求容量提升，就需要依靠制程工藝，提高晶體管密度，就像一個房間里，所有人都變小了，才能裝得下更多人，因此那段時間NAND閃存的制程工藝一路飆升，從50nm不斷升級最終發(fā)展到10nm工藝制程，不過人太多也會“喘不過氣”，隨著2D-NAND閃存工藝的提升，由于閃存的特性，其可靠性會隨之降低。
但是有了3D-NAND堆棧，情況就變得不一樣了，以三星870QVO為例子，其采用的都是堆棧90層以上V-NAND閃存顆粒，不僅容量變得更大，可靠性也隨著堆棧層數(shù)的上升而提高，因此頂配的8TB版本的壽命高達2880TBW，這意味著即便一天讀寫1TB的數(shù)據(jù)，也可以用上接近8年。
即便主流消費者選擇的870QVO1TB版本，寫入壽命為360TBW，一般每天日常讀寫40G左右，同樣也能用上十幾二十年，所以關(guān)于壽命的問題，目前主流的QLC固態(tài)壽命，已經(jīng)可以滿足大部分用戶的需求。
新一代QVO的性能到底如何?
在新一代870QVO上市的時候，PConline評測室也對其進行了評測(三星870QVO4TB版評測：時隔一年，它還是那個QVO嗎?)，新一代QVO系列的顆粒和主控都有進行升級，并且增加了8TB的超大容量選擇。
讀寫性能方面，雖然QLC閃存的連續(xù)讀寫性能比HDD硬盤沒強上多少，但是可以通過智能TurboWrite技術(shù)，硬盤在數(shù)據(jù)傳輸過程中會創(chuàng)建一個固定空間的高性能SLC寫緩沖區(qū)，大幅提高寫入速度。
像三星870QVO4TB版本就擁有78G的動態(tài)SLC緩存空間，基本可以滿足日常的使用需求，可能有些小伙伴會擔心寫入放大的情況，實際上動態(tài)SLC緩存并不會對同一區(qū)塊進行反復(fù)擦寫，而是會智能選取，所以這是一項性能與壽命兼顧的技術(shù)。
總結(jié)：QLC固態(tài)的誕生，順應(yīng)了時代潮流
隨著時代發(fā)展和5G網(wǎng)絡(luò)的普及，未來我們對于大容量存儲的需求勢必進一步加大，而QLC固態(tài)硬盤的誕生正是順應(yīng)了這股時代潮流，大容量、高隨機讀寫的特點無論在消費級還是企業(yè)級領(lǐng)域必然會有更廣闊的發(fā)揮空間。
反之，現(xiàn)在HDD硬盤為了實現(xiàn)大容量，開始采用SMR(疊瓦式磁記錄)技術(shù)，在擦寫可靠性方面的優(yōu)勢已經(jīng)不再，未來HDD硬盤被QLC硬盤所取代，可能只是時間問題了。
