一个芝麻粒大小的芯片里藏着3665亿个存储单元,能存下1.33TB的数据-4。这些惊人的数字背后,正是QLC颗粒与3D NAND技术结合的产物。

近几年存储领域最热闹的话题,莫过于QLC颗粒的大规模应用和3D NAND层数的疯狂竞赛。从长江存储全球首款128层QLC 3D NAND闪存-4,到SK海力士推出321层3D NAND技术抢占市场-3,存储行业似乎正经历一场技术革命。

这让人不禁思考:QLC颗粒是3D NAND吗?这两个概念到底是什么关系


01 QLC与3D NAND:存储技术的两个维度

咱们先搞明白这两个概念。QLC和3D NAND不是对立的,而是从不同维度描述存储技术的术语。

QLC代表的是“四级单元”,就是每个存储单元能存4位数据-2。就像货架上的格子,SLC只能放1种东西,MLC能放2种,TLC能放3种,而QLC能放4种,自然存储密度就更高了。

3D NAND则是一种制造工艺,通过把存储单元层层堆叠起来,就像把平房改造成高楼大厦。专家们做了个形象的比喻:“过去的存储芯片是平面的,可以把它想象为一个‘地面停车场’。三维闪存芯片是立体的,更像是‘立体停车场’。”-4

说白了,QLC颗粒是3D NAND吗?问得有点笼统。其实现代QLC颗粒基本都采用3D NAND技术制造,这两个概念经常一起出现,但它们不是同一回事。一个是说每个单元存多少数据,另一个是说这些单元怎么排列。

02 技术结合:3D NAND让QLC成为可能

你可能不知道,没有3D NAND技术的支持,QLC其实很难大规模应用。早在2009年,闪迪就尝试用43nm工艺制造QLC闪存,但因为错误率太高不得不放弃-6

那时的主要问题是:平面NAND时代,存储单元太小了,小到难以稳定区分QLC所需的4种电荷状态。再加上制程越先进,纠错难度就越高-6

3D NAND的出现彻底改变了游戏规则。通过立体堆叠,存储单元的“栅极大约是15nm平面NAND的栅极的35倍”-1。这意味着每个单元有更大的空间存储电子,更容易准确检测QLC的4种状态。

这就像从辨认小蚂蚁腿上的细微差别,变成辨认不同大小的水果一样容易。这就是为什么现在谈到QLC,几乎必然与3D NAND技术结合的原因。

03 实际优势:高容量与低成本的平衡艺术

QLC 3D NAND的最大卖点就是容量大、成本低。与TLC相比,QLC每单元能多存储33%的数据-2,这意味着更低的每GB成本。

比如Solidigm的QLC 3D NAND固态硬盘,能将温暖数据存储占用空间减少最多20倍-2,顺序读取性能比机械硬盘高出25倍-5

这些优势使得QLC 3D NAND在数据中心和消费级市场都找到了自己的位置。特别是在AI计算、机器学习、实时分析和大数据中的读取密集型应用领域,QLC 3D NAND正发挥着重要作用-8

04 应用场景:从数据中心到个人设备

实际应用中,QLC 3D NAND确实在改写存储市场的格局。在企业级市场,许多组织正用QLC 3D NAND固态硬盘取代机械硬盘,将温暖数据存储占用空间减少最多20倍-2

在消费市场,情况也类似。铠侠量产的QLC UFS 4.0闪存,在512GB容量下实现了4200MB/s顺序读取速度和3200MB/s的顺序写入速度-10

这项技术已经渗透到我们的日常生活中,从智能手机到笔记本电脑,再到数据中心服务器,处处都有它的身影。

05 如何选择:看懂参数不踩坑

面对市场上的各种产品,如何判断是否值得购买QLC 3D NAND设备呢?关键看几个参数:

耐用性是常被讨论的话题。虽然QLC的理论擦写次数比TLC低,但实际使用中,80%以上的SSD每日写入寿命都在1或以下-9。绝大多数用户的实际使用强度远低于此。

换句话说,理论数据与实践有巨大差距。一项大规模研究显示,99%的系统最多只会使用其驱动器额定寿命的15%-2,所以对绝大多数用户来说,QLC的耐用性是完全足够的。

另一个考量因素是应用场景。如果你的工作主要是读取数据,比如视频编辑、内容消费等,那么QLC 3D NAND产品是理想选择。如果需要频繁写入大量小文件,可能要考虑TLC或更高端的产品。


随着SK海力士开始量产321层QLC 2Tb芯片-3,存储密度之争已进入新的阶段。从128层到321层,堆叠技术的突破仍在继续。

业界专家指出,到2026年,SSD每TB成本将比HDD更低-5。届时,QLC 3D NAND技术将进一步普及

长江存储从64层量产到128层研发成功,仅相隔了7个月-8,技术进步的速度超乎想象。未来存储市场的变化,只会越来越快。

网友答疑

问:QLC 3D NAND固态硬盘的耐用性真的够用吗?我很担心用不了多久就会坏掉。

这是一个非常实际的担忧,很多朋友都有同样的顾虑。实际上,QLC 3D NAND的耐用性被很多人低估了。根据一项针对大规模企业存储部署的研究,99%的系统最多只会使用其驱动器额定寿命的15%-2

这意味着什么?即使标称寿命相对较低的QLC固态硬盘,对于绝大多数用户来说,也完全够用到设备自然淘汰的那一天。想想看,你每天写入的数据量真有那么大吗?

英特尔NAND产品与解决方案事业部亚太区销售总监倪锦峰曾解释道:“行业里面80%以上的SSD的DPWD(写入寿命)都是1或者1以下。即使指标是1,绝大部分客户的实际使用只有0.2、0.3,远远小于1。”-9

所以不要被理论数据吓到,实际使用情况比实验室极端测试温和得多。当然,如果你从事的是需要频繁大量写入的专业工作,还是应该考虑更高耐用性的产品。

问:现在买QLC 3D NAND产品合适,还是等下一代技术?

这真是个“早买早享受还是等等党必胜”的经典问题。技术更新换代确实快,SK海力士已经宣布量产321层3D NAND QLC技术,远超竞争对手的218层技术-3。看起来似乎应该再等等?

但实际情况是,现有技术已经足够成熟。长江存储的128层QLC 3D NAND闪存已经研发成功-4,铠侠也量产业界首款QLC UFS 4.0闪存-10,技术已经相当稳定。

如果你现在有急切的存储需求,完全可以选择当前的QLC 3D NAND产品。特别是对于读取密集型的应用,如内容消费、数据分析等,现有产品已经能提供优秀的体验。

如果你追求极致性能和最新技术,且不急需新设备,可以关注2026年的新品上市情况。但要知道,技术永远在进步,等待不一定能等到“完美”的产品,因为永远有更先进的技术在路上。

问:QLC 3D NAND固态硬盘和传统机械硬盘相比,到底有哪些优势?

这可是问到点子上了!QLC 3D NAND固态硬盘相比机械硬盘有诸多优势,我总结了几个关键点:

首先是性能的巨大提升。Solidigm QLC 3D NAND固态硬盘的顺序读取性能比机械硬盘高出25倍-5。这意味着更快的系统启动速度、更短的文件传输时间,整体使用体验完全不同。

其次是空间效率高。30.72TB的QLC固态硬盘能将温暖数据存储占用空间减少最多20倍-2。对于数据中心来说,这意味着更少的机架空间、更低的电力和冷却成本。

第三是可靠性更优。QLC 3D NAND固态硬盘的不可纠正误码率比机械硬盘高出2个数量级-2,而且因为没有机械部件,更能抵抗振动和冲击。

当然,目前QLC 3D NAND在每GB成本上可能还高于大容量机械硬盘,但这一差距正在迅速缩小。根据预测,到2026年,SSD每TB成本将比HDD更低-5