【51CTO.com快譯】存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存(SCM)的速度比NAND快，但比DRAM慢。它在內(nèi)存存儲(chǔ)架構(gòu)中的位置介于兩者之間，有許多候選技術(shù)競(jìng)相成為SCM的領(lǐng)導(dǎo)者：PCM、MRAM、FeRAM和STT-RAM等。

圖1. 內(nèi)存存儲(chǔ)架構(gòu)中的存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存

一些分析師認(rèn)為，存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存(SCM)最終有望取代NAND，如果速度足夠快還有望取代DRAM，從而成為一種通用內(nèi)存。

Sivaram不贊成這個(gè)觀點(diǎn)。他認(rèn)為，沒(méi)有一種通用的SCM技術(shù)會(huì)取代NAND和DRAM。 他說(shuō)：“NAND的未來(lái)是NAND，DRAM的未來(lái)是DRAM。不存在一般的存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存市場(chǎng)。”

據(jù)Sivaram聲稱，SCM面向諸多特定的小眾領(lǐng)域，有“針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的不同類型”。比如說(shuō)，MRAM適合特定的小眾市場(chǎng)，而FERAM適合另一個(gè)小眾市場(chǎng)。

多年來(lái)，西部數(shù)據(jù)分析了許多不同類型的SCM技術(shù)，比如PCM、MRAM和FeRAM。 “我們?cè)谶@方面做了大量工作。我們擁有XPoint和3D XPoint的獨(dú)家專利。我們?cè)?004年做出了8層交叉點(diǎn)，我們?cè)诿芮嘘P(guān)注這個(gè)領(lǐng)域。”

為了強(qiáng)調(diào)西部數(shù)據(jù)公司在SCM方面的投入，Sivaram稱公司早在2004年就從交付某些SCM產(chǎn)品賺到了4億美元。

QLC閃存的采用

各種閃存技術(shù)都在性能、耐用性和可靠性(PER)方面有了改進(jìn)。在任何層數(shù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，比如從64層到96層，都可以升級(jí)到更多的位/存儲(chǔ)單元，比如從MLC(2位/存儲(chǔ)單元)到TLC(3位/存儲(chǔ)單元)。

圖2. 西部數(shù)據(jù)的64層3D NAND芯片

Sivaram說(shuō)：“TLC一代比一代好，但這技術(shù)到頭了。所以QLC更值得關(guān)注。”對(duì)于西部數(shù)據(jù)而言，有關(guān)存儲(chǔ)單元位數(shù)提升的成本收益考量基于先確定從額外層獲得的PER改進(jìn)是否足以滿足市場(chǎng)需求。如果不是，西部數(shù)據(jù)是否還應(yīng)提高存儲(chǔ)單元位數(shù)?這提供了更大的容量，不過(guò)缺點(diǎn)是降低了所增加層數(shù)的PER值。

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圖3. 西部數(shù)據(jù)公司的Siva Sivaram

控制器方面的進(jìn)步和超額配置可以緩解存儲(chǔ)單元位數(shù)變化帶來(lái)的弊端。

Sivaram說(shuō)，現(xiàn)在QLC閃存出現(xiàn)這種情況。使用有96層的3D NAND的企業(yè)SSD使用TLC存儲(chǔ)單元最好。但是名為1xx(100多層)的下一代技術(shù)可能是QLC閃存。

虛假層

順便說(shuō)一下，Sivaram提到3D NAND有虛假層，里面其實(shí)沒(méi)有位——這完全是3D NAND制造方式的一個(gè)特點(diǎn)。他說(shuō)，包括虛假層在內(nèi)的嚴(yán)格層數(shù)會(huì)將96層的3D NAND晶片變成100多層的晶片。然而，西部數(shù)據(jù)只計(jì)數(shù)帶有字線(wordline)的層，因此忽略了虛假層。

這意味著其他制造商可能不會(huì)這么做;比如說(shuō)，一家制造商的112層可能與另一家制造商的112層不一樣。這使得供應(yīng)商之間拿層數(shù)來(lái)比較顯得比較困難。

五層單元閃存

五層單元閃存(5位/存儲(chǔ)單元即PLC)意味著選擇存儲(chǔ)單元中的32個(gè)電壓電平之一。這比QLC閃存的16個(gè)電壓電平花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)，讀取性能和壽命都不如QLC閃存。

圖4. 隨著存儲(chǔ)單元位數(shù)增加，耐用性隨之降低

PLC提供了更大的容量，但原始PER值都低于QLC閃存。Sivaram認(rèn)為，由于QLC代際進(jìn)步的收益遞減效應(yīng)，PLC會(huì)在今后兩三年得到采用。他說(shuō)，到那時(shí)，“控制器會(huì)有機(jī)器學(xué)習(xí)算法”，能夠更有效地應(yīng)對(duì)PLC閃存的局限。

從QLC到PLC的轉(zhuǎn)變將遵循與MLC-TLC和TLC-QLC轉(zhuǎn)變同樣的模式。Sivaram認(rèn)為，這是行業(yè)的一個(gè)特點(diǎn)。

原文標(biāo)題：WD: Storage class memory will not replace DRAM or NAND，作者：Chris Mellor

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