数据量的增大导致主流3D NAND闪存已经不够用

（文章来源：北国网）

随着数据量的迅速增大，主流存储技术也在迅速向前推进中。3D NAND闪存从2014年的24层，到2016年的48层，到2017年的64层，再到2018年的96层，以及明年的1XX层，技术更新速度越来越快。

不过，Steven Craig在主题演讲中也提到，单纯地增加层数，看似简单，但实际上并没有帮助生产企业降低成本，而是增加了更多的成本，而且有可能会出现错误。增加层数，意味着需要制造更多的晶圆，从而导致成本上升，他拿48层扩展到64层举例说，当时的成本大概是8000美元每平方米。“当然，我们可以通过规模化生产来降低成本。” Steven Craig指出。

目前，扩大闪存的容量主要有三种方法：一是增加存储孔密度;二是增加存储单元密度;三是通过逻辑扩展增加比特密度。

三种维度增加容量的效果各不相同，“从64层扩展到96层时，存储孔密度大概增加了10%;存储单元密度增加了68%;TLC比特密度增加了65%。综合这三种方法就可以看到整个闪存容量的增长了。” Steven Craig在演讲中表示。

逻辑扩展中，目前主流的技术是TLC，不过下一代将会是QLC，QLC可以实现每个存储单元4比特的数据，他预计到2025年，整个QLC的市场占有率会增加到50%，这包括企业级、消费级和移动类的闪存应用。虽然QLC具有可扩展、成本/TCO效益和极佳的访问和读取性能等优点，未来可能会迅速崛起，但是不是会一帆风顺地接班TLC呢?那也未必，因为目前QLC也面临着一些关键的挑战，比如说写入限制。

面临写入限制挑战的不止有QLC，还有叠瓦式磁记录(SMR)，该技术在制造工艺方面的变动非常微小，但却可以大幅提高磁盘存储密度。SMR盘将盘片上的数据磁道部分重叠，就像屋顶上的瓦片一样。

尽管SMR盘的读行为和普通磁盘相同，但它的写行为有了巨大的变化：不再支持随机写和原地更新写。这是由于SMR盘上新写入的磁道会覆盖与之重叠的所有磁道，从而摧毁其上的数据。换言之，相较传统磁盘而言，SMR盘不再支持随机写，只能进行顺序追加写。写入方式的限制给欲使用SMR盘的存储系统带来了巨大的挑战。