哎,我前阵子收拾屋子,翻出来好几块老掉牙的硬盘,都是些120GB、250GB的“古董”。拿在手里轻飘飘的,想起当年为了给电脑腾空间,隔三差五就得含泪删掉心爱的游戏和电影,那叫一个纠结。再看看现在,随手买的移动固态硬盘都敢上2TB,价格还贼亲民。这翻天覆地的变化,说句大实话,咱都得感谢3D NAND闪存技术这股“东风”。而在3D NAND的进化史上,有一个名字挺关键,那就是西部数据和铠侠(当时还叫东芝存储)联手捣鼓出来的 BICS4 3D NAND。今天咱就唠唠它,看看这款当年的“明星”技术,是怎么解决我们“存不下”的痛,又带来了哪些新的“甜蜜烦恼”。
时间倒回2018年,那时候固态硬盘还没像现在这样“白菜化”。西部数据高调宣布,他们搞定了第二代4比特每单元(4-bits-per-cell)的3D NAND架构,也就是咱常说的QLC闪存,并把它用在了全新的96层堆叠的 BICS4 3D NAND 产品上-2-6。你可别小看这个“第二代QLC”,它让单颗闪存颗粒的容量直接飙到了惊人的1.33Tb(太比特),在当时妥妥是容量冠军-1。这技术是两家巨头在日本四日市的“合资实验室”里憋出来的大招,消息一出就开始给客户送样,准备大干一场-6。

这个 BICS4 3D NAND 到底牛在哪儿?简单说,就俩字:密度。以前的技术,一个存储单元只能存1个比特(SLC)或者2个比特(MLC)的数据,而QLC技术硬是在一个单元里塞进了4个比特-7。你可以把它想象成从平房(SLC)到loft(MLC)再到精装四层小楼(QLC)的飞跃,同样一块地皮(芯片面积),住的人(数据量)翻了好几倍。西部数据的专家说了,这靠的是驾驭16个不同的单元阈值电压来精准读写数据,工艺难度不小-2。这么一来,成本“噌噌”地往下掉,咱们老百姓用上大容量SSD的门槛也就低了。当时西部数据就盘算着,从SanDisk的存储卡、U盘这些消费级产品,到高端的企业级固态硬盘,全都要用上它-6。
你看,到2020年,西部数据推出面向企业级和高端零售的“金盘”SSD,里面用的闪存颗粒,正是与东芝联合开发的BICS4 3D TLC颗粒(注意,这里是TLC,即3比特每单元,说明BICS4架构能灵活适配不同颗粒类型)-4。这款盘性能强悍,最高容量干到了7.68TB,用的就是96层堆叠的BICS4-4。这说明啥?说明这项技术不是纸上谈兵,是真刀真枪地落地了,解决了数据中心和企业用户对海量存储的迫切需求。

不过嘛,老话说得好,“甘蔗没有两头甜”。容量是上去了,但早期QLC(包括基于BICS4的QLC)给用户带来的新“痛点”也特别明显——写入寿命和缓外速度。一个存储单元里电荷状态分得越细(16种状态),读写时就越“娇气”,需要更精密的电压控制,长期使用的可靠性(尤其是频繁擦写)相比SLC、MLC就成了大家的担忧-7。这就好比你那四层小楼,结构复杂了,日常维护就得格外小心。所以当时很多懂行的玩家,看到QLC心里都直打鼓,宁愿多花点钱买TLC甚至MLC的产品,图个心安。
更有意思的是,技术在狂奔,从不等人。BICS4这96层的江山还没坐热乎,后面几代技术就追了上来。比如,十铨科技在2022年推出的工业级固态硬盘,就用上了基于112层堆叠的第五代BiCS NAND,容量比BICS4又提高了近40%-8。而到了今天,行业里最火的词已经变成了“混合键合”(Hybrid Bonding),层数竞赛早就突破了300层、甚至向400层迈进-3。铠侠和西部数据后来发布的第十代3D闪存,层数已达332层-3。这么一看,BICS4更像是一个关键的过渡者和奠基者。它用96层堆叠+QLC的组合拳,成功验证了通过大幅提升堆叠层数和存储密度来降低每比特成本这条路是通的,为后面更疯狂的层数竞赛和更复杂的架构演进铺了路。
所以,咱们现在回头看BICS4 3D NAND,心情可能有点复杂。一方面,得感谢它在那个节点上,用实实在在的大容量产品,狠狠推了固态存储普及一把,治好了咱们不少人的“容量焦虑症”。另一方面,它也让QLC技术的优点和缺点都清晰地摆在了台面上,引发了关于速度、寿命和成本的大讨论,逼着整个行业去优化主控、固件和磨损均衡算法来“驯服”QLC。它可能不是最完美的,但绝对是3D NAND进化史上一个响当当的“实力派”。
1. 网友“数据仓鼠”问:看了文章,对BICS4和QLC有点印象了。但我想买个大容量固态硬盘装游戏和电影,现在市面上还有用BICS4颗粒的产品吗?是不是该避免买QLC的硬盘?
这位“仓鼠”同学你好!你的问题非常实际。首先直接回答:现在市面上全新在售的消费级硬盘,几乎不太可能找到原汁原味的BICS4(96层QLC)颗粒了。因为存储技术迭代飞快,就像手机芯片每年一更一样,原厂早就转向生产层数更高、成本更优的新一代颗粒了。像BICS4这样的技术,更多地是作为“前辈”的技术积淀,融入到了产品线的持续演进中。
至于该不该避免QLC,咱也别“一刀切”。QLC最大的优势就是同等价格下容量更大,或者同等容量下价格更便宜。如果你主要用来存电影、音乐、照片这些“冷数据”,或者作为游戏仓库盘(玩的时候拷到速度更快的盘里),QLC硬盘性价比极高。它的“痛点”主要在持续写入大量文件时速度可能会波动,以及理论擦写寿命低于TLC。但对于普通用户来说,只要不是每天不间断地进行几百GB的全盘写入,一块正规品牌的QLC固态硬盘,在保修期内(通常5年)用坏的概率极低。
所以我的建议是:按需选择。如果你是重度内容创作者、专业用户,经常需要快速处理超大文件,那优先选采用TLC颗粒的高端盘。如果就是普通家用、图个容量大实惠,那么一款口碑不错的QLC硬盘(通常厂商会明确标注或能从评测中得知)完全值得考虑,毕竟技术也在进步,现在QLC的主控和缓存方案都比早期成熟多了。买的时候,多看看真实用户评价和可靠的测评数据,比单纯纠结于TLC还是QLC更重要。
2. 网友“技术考古党”问:感觉BICS4已经是“上古”技术了。现在动不动300多层,甚至要搞混合键合,这些新技术比BICS4这种传统堆叠强在哪里?对我们消费者有啥直接影响?
这位“考古”道友,眼光很犀利啊!从BICS4的96层到现在的300多层,再到引入混合键合,确实是一场质变。它们的强大,主要解决的是BICS4时代之后面临的新瓶颈:
强在密度与性能的平衡:单纯堆叠层数像盖摩天大楼,越高结构越难、良率挑战越大,而且信号传输距离变长会影响速度-3。混合键合相当于把“存储单元公寓楼”和“外围电路管理办公室”分开建造,再用纳米级技术“焊接”在一起-3。这样双方都能用最优工艺制造,互不干扰,既继续增加了密度(层数),又大幅提升了数据传输速度(比如接口速度从几Gb/s级别提升到更高),还降低了功耗-3。
强在可靠性与成本:传统堆叠下,底层的电路要承受上面所有层制造时的高温,容易“折寿”-3。分开制造后,电路部分更稳定,整体良率提升,长期看有助于降低成本。
对咱们消费者的直接影响就是:未来能用上更便宜、更大容量、同时速度还不慢甚至更快的固态硬盘。比如,企业级数据中心能用上超高密度、低功耗的SSD,降低云服务的成本;消费级产品则能在保持价格竞争力的前提下,让2TB、4TB甚至8TB的PCIe 4.0、5.0 SSD成为常态。技术竞赛的终点,最终还是咱们用户得益。
3. 网友“怀旧硬件控”问:我手头有一块2020年左右买的西部数据SN550(早期版本),听说里面是96层TLC。这和BICS4有关系吗?这种老盘现在还能战吗?
你绝对是懂行的玩家!你提到的SN550早期版本使用的96层TLC闪存,很可能就是基于BICS4架构的TLC变体。前面提到过,BICS4是一种基础的3D堆叠架构,它既可以用来生产QLC颗粒,也可以生产TLC颗粒-4。西部数据当时在不同定位的产品线上,灵活使用了同代技术生产的不同类型颗粒。
关于这块老盘还能不能“战”,答案是:只要没坏,绝对能战,但要知道它的定位。以SN550为例,它是一代经典的PCIe 3.0无缓存方案盘,特点是温度低、日常使用流畅。它的性能放在今天,应对绝大多数日常办公、娱乐、轻量级游戏依然绰绰有余。但与新一代PCIe 4.0甚至PCIe 5.0的硬盘相比,在持续读写大文件、大型游戏加载速度上肯定有差距。
所以,它非常适合作为副盘、游戏仓库盘或者老旧电脑的升级盘。如果你主要玩一些网络游戏或者一两款大型单机,把它作为系统盘和常用软件盘,体验依然很好。但如果你是追求极限加载速度的3A大作玩家,或者需要频繁拷贝数十GB素材的视频工作者,那它可能就显得力不从心了。硬件这东西,“战”不“战”得动,完全取决于你的具体需求。把它用在合适的地方,它依然是一块可靠的“老兵”。