一顆晶元就能存儲2.66TB數據？未來TB容量級手機全靠它

拆開一顆普通480GB固態硬碟你可能會看到PCB上滿滿的元件：主控、DRAM緩存以及8個或16個快閃記憶體顆粒。不過，480GB固態硬碟也可以只用一顆晶元就實現：

上圖中的M.2 2242迷你固態硬碟是東芝的RC100，雖然有兩個缺口，卻是貨真價實的NVMe固態硬碟（PCIe 3.0x2）。黑色的顆粒當中封裝了PCIe主控和16顆東芝BiCS3快閃記憶體。

可能有朋友會問，DRAM緩存呢？RC100其實並沒有將緩存一併融合封裝到一個顆粒當中，而是選擇了當前較為新潮的HMB主機內存緩衝技術，通過NVMe驅動程序共享主機內存來充當自己的緩存使用。

它使用的快閃記憶體晶元也值得小編說道一下，BiCS3是東芝研發的第三代3D TLC快閃記憶體，具備3000PE起步的擦寫壽命，與過去的平面MLC快閃記憶體同樣耐用。

每個BiCS3快閃記憶體小晶粒的容量是256Gb（比特），也就是32GB（位元組）。將16顆這樣的快閃記憶體小晶粒堆疊封裝到一起，就達成了512GB的存儲容量。為了優化性能，東芝保留了大約7%的OP預留空間，最終的存儲容量就變成了480GB。

3D快閃記憶體的每個快閃記憶體單元都是立體垂直堆疊的。多個小晶粒之間也通過堆疊的形式來提升單個快閃記憶體顆粒的容量。過去常用引線鍵合工藝來處理晶粒堆疊：

而東芝應用了更為先進的TSV硅通孔工藝來實現晶粒堆疊，降低耦合損耗減少了堆疊對性能的影響。

為了滿足8晶元或16晶元堆疊NAND快閃記憶體的數據高效傳輸，還需要增加I/F晶元。I/F晶元是一個雙向的收發器結構，提供數據重定時與訓練，自適應改善信號完整性。額外的I/F晶元需求也是高密度封裝快閃記憶體較為少見的一個因素。在空間比較寬鬆的2.5寸TR200固態硬碟中，東芝就使用了多顆4晶元封裝或2晶元封裝的快閃記憶體顆粒。

單顆480GB容量並不是終點。QLC快閃記憶體將成為繼3D堆疊之後又一個提升容量的有效手段。通過在每個存儲單元中增加1個比特的數據，QLC理論上可以獲得比TLC高出33%的存儲容量。

在東芝已經宣布的BiCS4 3D QLC快閃記憶體中，單晶粒容量達到1.33Tb，採用16die封裝的情況下就可以達成單顆2.66TB的存儲容量！TB級容量的手機和固態硬碟或將由此成為主流。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！