傳聞指 Micron 即將推出 OLC NAND 會否淪為只能讀取的 SSD?

傳聞指 Micron 即將推出 OLC NAND 會否淪為只能讀取的 SSD?

大家都知道,市售的 SSD 分為 SLC、MLC、TLC 及 QLC 四種 NAND Flash ,當中以 SLC( Single Level Cell )的讀寫速度最快、讀寫錯誤機率最低、使用壽命亦是最長,惟價格則為最昂貴,容量也通常較小。而上述的 NAND Flash 優點,會隨著 MLC 及 TLC 逐步遞減,即 TLC 的讀寫速度比 MLC 慢。因此,當廠商於去年年末推出 QLC( Quad Level Cell )的 SSD 時,儘管為市場提供了價廉又高容量的產品,消費者都噓聲四起,質疑 QLC SSD 的耐用度及讀寫速度過慢。不過最近竟有消息傳出,指 Micron 將於今年 Q1 或 Q2 推出每單元儲存 8 Bit 資料的 Octa Level Cell(OLC)NAND Flash,屆時速度又會否慢到失去 SSD 的意義呢?!

Wccftech 發文指掌握到獨家消息,Micron 將於 2019 年上半年推出 OLC NAND Flash。

Wccftech 發文指掌握到獨家消息,Micron 將於 2019 年上半年推出 OLC NAND Flash。

源自 Wccftech 之獨家消息

老實說,如果你 Google「OLC NAND Flash」,基本上除了各國媒體報導此則新聞外,都應找不到任何有關 OLC NAND 的結果,因為 OLC NAND 都只源自外媒 Wccftech 的一篇文章,根本都未能確定此產物是否存在。而 Wccftech 於該文章稱他們掌握了獨家消息,指 Micron 將於今季或下季推出 OLC NAND Flash。儘管 Wccftech 於文始補充已收到 Micron 的官方回應,說他們捏造假消息,但他們都依然堅決表明該文章鐵證如山,還稱已獲得 3 家 Micron 的合作伙伴證實 Micron 即將發表 OLC NAND 。誰孰誰非,信不信由你。但且看 Wccftech 的文章如何介紹 OLC NAND,吃著花生看戲吧。

Wccftech 表示收到 Micron 的回應,指他們 OLC NAND 的消息全是偽造,不過他們堅決所有消息皆為真確。

Wccftech 表示收到 Micron 的回應,指他們 OLC NAND 的消息全是偽造,不過他們堅決所有消息皆為真確。

每單元儲存 1 Byte

雖然筆者自愧不如 Wccftech 般專業,也不便評論其他媒體,但也感覺 Wccftech 在該文章對 OLC NAND 的技術著墨甚少,不少篇幅都是重覆介紹 SLC、MLC、TLC 及 QLC 的規格演變,以及回顧 QLC 推出時所帶來的供求影響,推斷 OLC NAND 面世時可能供不應求,但慢慢市場會消化,變成供求平衡等等顯而易見的常理。至於有關 OLC NAND 的具體規格及技術,就只有一段說明 OLC 會於每一單元(Cell)儲存 8 Bit 的資料,為世上首項每單元儲存到 1 Byte 資料的技術,儲存容量比 QLC 的 4 Bit 翻倍,增幅比摩爾定律還要大。並且說明 OLC 長遠會降低 SSD 售價,令 SSD 市場競爭更激烈,亦重申有多個消息來源告知他 Micron 會推出 OLC。

由 SLC 發展至 QLC,存儲容量越多,價格越低,Wccftech 的文章主要是把此圖道理套用至 OLC 解說。

由 SLC 發展至 QLC,存儲容量愈多,價格愈低, Wccftech 的文章主要是把此圖道理套用至 OLC 解說。

OLC 根本不可能存在?

夠不夠言之有據,還看大家的判斷。不過有網民於 Wccftech 的文末留言,一語道破 Wccftech 全是偽造消息。在分析該留言之前,先簡介一下 NAND Flash 的運作原理。每當 SSD 要寫入或删除資料時,就會有些電子(Electron)穿過 Oxide 氧化層「閘口」,從 Source 及 Drain 之間流進 / 流出,並流入浮欄( Floating Gate ),所以每寫入一次,都會對 Oxide 層構成損耗,令 SSD 變得愈不耐用。而儲存在 NAND Flash 單元的數據,都會取決於電子的流向、位置及數量,例如 SLC 只有 1 Bit,就只需按電子的數量約莫判斷是 0 或 1。到 2 Bit 的 MLC 就會有 2^2 = 4 種電壓狀態,包括 00、01、10 及 11,需要更準確的判斷;QLC 則增加至 2^4 = 16 種電壓狀態,由 0000 到 1111,對於量度電子數量的準繩度更為嚴謹,所以說 QLC 的錯誤率理論上較 SLC 高。

The Register UK 發表過文章解說 NAND Flash Cell 運作原理,Floating Gate 下方的黃色為 Oxide 層,筆者另外畫上數點綠色以示電子的流動。

The Register UK 發表過文章解說 NAND Flash Cell 運作原理, Floating Gate 下方的黃色為 Oxide 層,筆者另外畫上數點綠色以示電子的流動。

QLC 就要準確辨別 0000 至 1111 等 16 種狀態。Source:The Register UK

QLC 就要準確辨別 0000 至 1111 等 16 種狀態。Source:The Register UK

剛才也說到,寫入資料會日漸損耗 Oxide 層,當損害到某程度時,可引致電子滲漏,流入錯誤的位置。對 SLC 而言,有少許電子放錯位置都無相大雅、還可繼續運作,因為只需判斷 0 或 1。但 QLC 就要求精密,即使少量的電子放錯位置,都可能由 1110 變成 1111,壤成大錯,所以不及 SLC 般耐用。而 Octa Level Cell( OLC )就更加不在話下,電壓狀態分為 2^8 = 256 種那麼多,會否已超越極限,根本就不可能呢?

OLC 為 Read Only 的 SSD?

回到評擊 Wccftech 的留言,該網友表示 OLC 需要有 256 種電壓狀態,即至少要有 256 個電子,但每個單元根本就沒有 256 個電子那麼多,所以「毋需 Micron 解釋,都知道 OLC 沒可能存在」,因為已違反物理定律,除非 OLC 採用非常低密度的製程,或用一些極度特別的量子記憶體,但這兩樣都不會發生。筆者不諳物理,未能判斷上述理據的真偽,而且科技發展一日千里,相信 R&D 能解決問題、克服技術限制,或許 OLC 也會面世。不過問題在於時間點,畢竟 16 種電壓的 QLC 也只是面世不久,若要在 2019 年上半年推出精確辨別 256 種電壓狀態的 OLC,就感覺不太可能,亦會嚴重影響 QLC 的銷售。至於 OLC 的定位方面,本身 QLC 的寫入次數及耐用度已經夠低,問題到 OLC 更會加劇,會否如 Wccftech 網民笑稱「 OLC 淪為只有讀取的用途,寫完十數次資料就能作為 Cold Data 冷資料儲存」?這樣的話,會否用傳統 Hard Disk 更好呢?又能否稱得上「可用到」的 SSD 呢?

網民 Leo 於 Wccftech 文末留言,表示 OLC 根本不符合物理。

網民 Leo 於 Wccftech 文末留言,表示 OLC 根本不符合物理定律。

另一網友 Nikolaos Skordilis 留言,分析 OLC 可能只用於儲存冷資料。

另一網友 Nikolaos Skordilis 留言,分析 OLC 可能只用於儲存冷資料。

Micron 曾發文解說 QLC 適合一些讀取為主的應用,未必承受到太多次寫入。套用至 OLC,情況會更嚴重吧。

Micron 曾發文解說 QLC 適合一些讀取為主的應用,未必承受到太多次寫入。套用至 OLC,情況會更嚴重吧。

Source:WccftechThe Register UKMicron