零下 196摄氏度：铠侠动用液氮实现下一代闪存技术

虽然市场上的主流 SSD 还是 TLC 或者 QLC，但是目前闪存厂商都开始尝试研发下一代的闪存产品了。

铠侠（前身是东芝存储）在 2019 年已经开始讨论每个存储单位 5 位元的 PLC 3D NAND 闪存技术，时隔三年后，该公司又开始展示每存储单元 6 位元的 HLC 甚至每存储单元 8 位元的 OLC 3D NAND 闪存技术。

众所周知，存储单元中每多一个位元的数据，就需要保持更多不同电压的电平值，例如 MLC 或者说 2LC 需要维持 4 个电平，TLC 或者说 3LC 需要 8 个电平，QLC 需要 16 级 电平，PLC 需要 32 个电平，而铠侠现在弄的 HLC 或者说 6LC 则需要多达 64 级电平。

这是巨大的挑战。

首先，制造商需要找到能维持如此多电平值的材料，然后还要实现电平区分，确保电平状态不会相互干扰。温度控制也变得前所未有的重要，因为位元数越多，温度控制越困难。

铠侠的研发人员对公司现有的 3D NAND 闪存颗粒倒进了零下 196 摄氏度的液氮进行冷却，以消除重写循环导致的器件劣化，这样的极低温度有助于降低隧道薄膜的要求、降低电平电压值、稳定材料。。总之，这相当程度改善了 IC 中发生的物理特性和工艺。

经过如此变态的处理后，铠侠研发人员实现了维持 100 分钟的每存储单元 6 位元数据读取、写入，而且耐用度达到了 1000 次循环。当然，这离不开零下 196 摄氏度的助力。据估计，如果是常温下的话，耐用度会降低一个数量级，跌到 100 次循环。

HLC 和 QLC 相比提高了 50% 的存储密度，相比于 PLC 只提升了 25%，HLC 在商业上具有更高的实现价值。除此以外，铠侠还认为 OLC 或者说 8LC 在技术上也是存在可能性的，目前的主要问题是寻找合适的材料、设计以及主控，最终也许可以让 6LC 和 8LC 在商业上也有可行性。

但是如果这样的努力失败的话，人类的闪存技术也许将停留在 PLC 或者说 5LC 上，以目前的情况看 TLC 仍将存在较长的时间。