为实现更高储存密度,NAND Flash 的堆栈层数不断增加,单一晶胞内能储存的信息也越来越多。 目前 NAND Flash 芯片已经进入 64 层 TLC 时代,展望 2019 年,三星(Samsung)、东芝(Toshiba)等业者都将进一步推出 96 层 QLC 颗粒。 为了因应即将量产的新一代 NAND Flash 规格特性,控制器业者群联已备妥对应的解决方案。

群联电子发言人于绍庭表示,3D NAND Flash 技术不断推进,目前 64 层 TLC 已经是相当稳定的产品。 而为了进一步提升储存密度,NAND Flash 供货商正在努力往 96 层 QLC 发展,届时单一颗粒的储存容量将可达 1TB。 其实,目前已经有业者发表采用 QLC 架构的 64 层 3D NAND Flash,但技术验证的意味浓厚,预计要等到 2019 年推出的 96 层 3D NAND Flash,才会开始大量采用 QLC。

为了因应此一技术发展趋势,群联在 Computex 期间正式发表其第一款支持 3D QLC 的控制芯片。 由于 QLC 架构虽可实现更高的储存密度,但数据储存的可靠度跟读写速度却会受到影响,因此该控制器搭载了群联自行研发的第四代 SmartECC 技术,在 PCIe Gen3x4 的带宽下,读写效能均可达 3,200MB/s, IOPS 则均为 600K。

群联进一步解释,当数据被写入到 NAND Flash 内部时,其支持 SmartECC 的控制器同时会产生一组校正码,与数据一起存入。 数据从 NAND 读回时若发生错误,控制芯片会透过校正码更正数据,若该错误无法透过 ECC 校正码成功更正,这笔数据就会进入 SmartECC 的补救流程,藉由特别设计的算法修正数据,提高数据可靠性。

不过,有业界人士认为,由于 QLC 的可靠度比 TLC 更差,因此即便 96 层 QLC 颗粒在 2019 年进入量产,要应用在固态硬盘(SSD)上,可能还需要一段时间。 采用 96 层 QLC 颗粒的第一批终端应用产品应该不会是固态硬盘,而是 USB 随身碟这类对可靠度要求较低的应用。 而这也意味着 USB 随身碟容量大举进入 1TB 的时间点,可能会出现在 2019 年。