周一，内存和存储供应商美光宣布其新的 176 层 3D NAND(大多数 SSD 的存储介质)工艺已投入生产，并已开始向客户发货。新技术应该提供更高的存储密度和写入耐久性、更好的性能和更低的成本。
置换门架构
新的 NAND 工艺是美光的第五代 NAND 及其第二代替代栅极架构——替代美光和英特尔过去使用的早期浮动栅极架构。在传统的浮栅中，绝缘体将单个单元隔开，这会导致单元之间产生不希望的电容。
美光的替代栅极架构将多个单元构建到单个绝缘结构中，实际上消除了单元间电容，并且(据美光称)提高了写入耐久性、功率效率和性能。该公司尚未提供量化这些声明的具体基准。
增加层数
新的 3D NAND 工艺在每个芯片中构建了更多的单元层，从而提供更高的存储密度、更低的访问延迟和更好的能效。作为参考，美光目前的浮栅 NAND 提供 96 层，其上一代替代栅 NAND 提供 128 层，而西部数据的BiCS5 3D NAND 工艺提供 112 层。
增加层数意味着在相同数量的存储单元下显着减小芯片尺寸。美光声称，与同类最佳的竞争产品相比，新芯片的芯片尺寸减小了 30%。这使得更高的存储容量在更小的外形中更实用。
我们应该清楚，在这里以更小的外形尺寸增加存储的实用性意味着 非常小的外形尺寸，例如 M.2 NVME 驱动器和集成的 eMMC 存储。尽管消费者习惯于传统磁盘的容量比 SSD 更高，但限制是成本，而不是体积。两年多前，存储供应商 Nimbus 开始销售采用传统 3.5 英寸硬盘驱动器外形的 100TB SSD;与此同时，西部数据仅在今年7 月才开始销售 20TB 的常规硬盘。
美光表示，除了增加面密度外，新工艺还显着改善了读取和写入延迟——与目前的浮栅 NAND 相比提高了 35%，比第一代替代栅极提高了 25%与非。
在市场部门青睐的绝大多数典型选择中找不到这里最大的性能外卖 – 即驱动器在理想条件下为极大操作可以达到的绝对最高速度。更重要的是，它们意味着服务质量 (QoS) 的提高——换句话说，即使在不太理想的工作负载和条件下，速度也更加一致。
美光新近改进的延迟也应该意味着在低端有更好的性能——换句话说，4KiB 或更小的块大小操作，这些操作不是在大规模并行工作负载中进行的。
这对消费者和企业意味着什么
如果美光关于大幅提高写入耐久性的说法成真，那么在要求严苛的应用中，用更便宜的 3D NAND 设备取代极其昂贵的 SLC(单级单元)企业/数据中心 SSD 可能成为可能。与此同时——假设每片晶圆的制造成本没有大幅增加——每片芯片存储密度增加大约三分之一可能意味着消费设备同样便宜。
我们不认为这会成为传统硬盘的丧钟。即使在最好的情况下——没有任何制造成本的增加——这将使 TLC NAND 每 TB 的成本在 85 美元左右。传统硬盘驱动器的每 TB 成本约为 27 美元，因此在价格方面，这两种技术之间仍有很大差距。