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在 NAND 存储中，密度、耐用性和性能构成了公司试图优化的典型“铁三角”。这也是“您可以拥有这三个功能中的任意两个”场景的经典案例。我们可以构建具有令人难以置信的性能且非常耐用，但密度比较低的 NAND（单级单元，缩写为 SLC）或具有出色密度，却在耐用性和性能方面差强人意的 NAND（四级单元，缩写为 QLC）。虽然公司现在正在探索五级单元 (PLC) NAND，但尚不清楚这种设计是否具有商业可行性。

然而据 Neo Semiconductor 称，他们开发了一种构建 NAND 的方法，可提供 SLC 的性能和 QLC 的密度。Neo Semiconductor 去年首次爆料称它可以实现这一目标，该公司在获得两项新技术专利后，本周又重新登上新闻头条。

专利授权并不是商业价值的陈述，尽管 Neo Semiconductor 对其技术提出了一些非常有趣的声明，但该公司也在努力说服三星、Kioxia 和美光等大型商业制造商许可其知识产权。我们无法找到对 Neo Semiconductor 关于 X-NAND 的声明的中立第三方评估，而且似乎没有任何制造商有将这项技术投入生产的近期计划。然而这并不意味着 Neo 的说法是不真实的，但在制造商宣布将这项技术推向市场的计划之前，我们不会知道它的实际效果如何。

Neo Semiconductor 声称，通过重新设计 NAND 闪存的各个方面，它可以将 QLC 随机读/写性能提高 3 倍，顺序读/写速度提高 15-30 倍。以下是该公司在其白皮书中描述自己的创新的方式：

传统的NAND需要16KB的 page buffer连接到每个平面的16KB位线来执行读/写操作。因此，读/写大小受 page buffer数量的限制。X-NAND 架构使用一个page buffer并行读取/写入 16 条或更多位线。这将每个平面的页面缓冲区数量从 16KB 减少到 1KB。

这里的想法似乎很简单。Neo Semiconductor 认为，它可以连接 NAND 以利用每个平面的有效 page buffer的方式来利用并行性。这种效率提升可以让制造商部署更多平面，在不增加 NAND 芯片尺寸的情况下提高 NAND 性能。Neo Semiconductor 声称位线电容减少了 16 倍，位线 RC 延迟也相应（但未指定）减少。白皮书继续详细介绍 Neo Semiconductor 对三组系统的愿景，该系统允许 SSD 的 SLC 缓存缓冲区不断将自身清空回 QLC，而不会耗尽存储容量。

这就是该公司“具有 QLC 容量和 SLC 耐用性和寿命”声明的来源。如果这种技术如宣传的那样工作，那么在驱动器已满之前，SLC 缓冲区基本上永远不会为空。如果您曾经将大量数据复制到 TLC 或 SLC 缓存，最终结果通常是 100-200GB 可接受的 SSD 性能，然后是一些非常出色的 HDD 性能。在 QLC SSD 上保持 SLC 性能超过 SSD 容量的 50-75% 的能力将是对我们目前所拥有的大幅升级。

我们不是 NAND 设计专家，因此我与一位在存储和数据中心行业工作并且对 NAND 的底层结构和设计非常了解的联系人讨论了 Neo Semiconductor 的白皮书。据此人称，论文中存在一些低级的不一致，可能反映了简单的错误或试图混淆信息，但它们使得很难全面分析所提出的内容。与此同时，所讨论的大部分内容都是一条看似合理的前进道路，这里可能会有真正的改进——只是很难说。

虽然 Neo Semiconductors 声称“X-NAND 架构可以在任何现有的 NAND 闪存技术中实现”，但采用该公司提出的设计仍然会构成对 NAND 闪存底层架构的重大改变。将位线电容减少 16 倍，将平面数量增加到 16 个，以及不同的 page buffer配置，都代表着对现有现状的改变。

Neo Semiconductors 承诺它能提供的技术将代表对现有 NAND 的真正改进。将 QLC NAND 编程为以 SLC 方式存储数据的想法并不新鲜，但并行化数据流以允许 SLC 缓存在正在进行的操作期间自行清空将是一个巧妙的技巧。如果 Neo Semiconductors 真的有一个好主意，我们可能会在未来几年的某个时候看到主要的 NAND 厂商之一推出它。

但是迄今为止，该公司尚未宣布任何重大合作伙伴关系或开发/商业化项目。

附：Neo Semiconductors的闪存技术白皮书

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