首創144層QLC，英特爾儲存應對海量資料挑戰

1968年成立的英特爾，是一家儲存公司。

如今提到這個名字，許多人都會想到處理器，想到CPU，進而想到計算力。但是你可能不知道，最早英特爾是一家生產儲存器的公司，生產工業應用的積體電路。隨後伴隨著8086微處理器的異軍突起，英特爾才逐漸成為了處理器市場的巨頭，並引領整個行業的發展。但即便如此，英特爾依然將儲存視為自己賴以生存的六大支柱之一。

4月初，英特爾在北京召開了規模盛大的釋出會，釋出了第三代至強可擴展平臺，儲存也成為了這次釋出的主角之一。會上，除了最新的處理器以外，英特爾也對資料中心平臺的其他產品線進行了更新，釋出了新一代高容量英特爾3DNAND固態盤D5-P5316等新品。日前，英特爾也在上海紫竹研發中心舉辦了一次媒體分享會，透露了關於儲存的更多細節。

「我們的願景是成為整個行業領先的儲存與解決方案公司」，英特爾NAND產品與解決方案事業部中國區銷售總監倪錦峰是一個乾脆利落的人，所以開場白也是直奔主題。這位在英特爾儲存耕耘多年的老兵談到市場狀況和未來發展的時候可謂是如數家珍，在他看來，領先的技術優勢才是英特爾多年來保持不敗的核心競爭力。

「英特爾一直堅持做浮柵技術的，（這項技術）做QLC、PLC相對容易，在資料中心當中推廣比較快，也可以更快的替代HDD。」這句話也反映了當下應用的大趨勢。如今，在數字化轉型和智慧應用大潮的推動下，越來越多的客戶將原有的應用平臺從HDD向SSD遷移，甚至許多儲存廠商也將全快閃記憶體平臺作為自己的主要發力點……這些現象都表明，SSD已經並將繼續成為主流，而誰能夠在SSD領域提供更大的容量、更快的存取速度、更穩定的效能，誰就能夠贏得未來。

英特爾正在這條道路上努力著。在英特爾的定義中，傳統的HDD儲存更多將會適用於冷資料，併成為與磁帶並列的儲存裝置；而在談到溫資料乃至於熱資料儲存的時候，SSD則是必然的選擇，而越大的容量越能夠適應未來海量資料儲存的需求，同時更大的容量也意味著技術上的不斷突破。

曾幾何時，容量還是SSD的軟肋，因為更大容量意味著更高的價格，因此SSD在與HDD的競爭中價效比一直不突出。但是最近幾年，準確的說是伴隨著QLC技術的出現，大容量儲存的價格開始持續走低，越來越多人也用上了容量更大的SSD，甚至對於個人使用者來說擁有幾個TB的容量也不再是夢想。

這就不能不提到英特爾獨特的浮柵技術。上圖呈現了當下不同SSD技術的柵極工藝，左側的是替換柵極技術，右側的是英特爾使用的3D的浮柵技術。其實從形狀上就可以看到，左側技術有許多Cell的空間浪費，而右側的CMOS可謂是完美融合。如此也讓應用在同樣密度下的效率表現更好（大約有10%提升），並且在層數上英特爾使用的144層堆疊也更為領先。

這裡可以很好的看到英特爾的技術優勢。按照倪錦峰的話說，英特爾在持續技術創新上進行了三個方面的努力——首先是獨創了EDSFF外形規格，這個外形規格是特地為資料中心伺服器裡面能存放更多的SSD硬碟設計並推動的。其次是在單位面積晶片上做更多的層。目前英特爾可以提供144層英特爾TLC和QLC PCIe NAND產品，而在2016年這個數字只有32層。最後是提高每單元位數。未來英特爾的浮柵技術路線可以在QLC以後升級到5個bit單元的儲存，這也就意味著可以給資料中心客戶帶來更大的密度。

除了在效能上的提升之外，在可靠性上英特爾也進行了不少的努力，比如它所使用的垂直浮柵快閃記憶體採用了更高階的氧化層進行控制，這樣就大大降低了電子干擾的風險，同時將電子數量提升了6倍左右。「刻蝕是整個工藝中最複雜的，相當於挖井。數十層NAND layer中挖高深寬比的均勻的孔，這個對精度的要求是非常高。相當於你從埃菲爾鐵塔上面丟一顆實心球下去，這顆實心球的偏移度要求是釐米級別的，這樣你做起來就會非常難的」，倪錦峰補充道。

這也正說明了英特爾儲存的優勢所在。作為快閃記憶體單元技術的領導者，英特爾已經有了超過30年的技術積累，同時在產品密度和層數上都保持業界領先，更有浮動柵極技術保證了電荷安全性，無論是在品牌、效能還是在可靠性上都是有目共睹。也正因為如此，英特爾儲存一直在業界保持較高的客戶滿意度和強大的核心競爭力。

以文章最初我們提到的、英特爾剛剛釋出的D5-P5316固態盤為例。它是業內第一款144層PCIe QLC NAND固態盤，併為優化和加速儲存而進行了全新設計，能夠為資料中心和高頻寬PCIe 4.0介面提供業內領先的固態盤儲存密度。相對於傳統的HDD來說，英特爾固態盤D5-P5316可以把資料訪問速度提高最多25倍，即便相比上一代QLC產品也有最多2倍的順序讀取效能、38%的隨機讀取效能和最低48%的時延下降，甚至在耐久性上最高也能提升了5倍。

就應用場景來看，英特爾固態盤D5-P5316可以廣泛適用於讀取密集型低時延工作負載，是內容交付網路、超融合基礎設施、大資料、人工智慧、雲端儲存和高效能運算的理想選擇。也正因為144層PCIe QLC NAND所帶來的容量提升，英特爾固態盤D5-P5316的最大容量可以達到30.72TB，最多也可以減少20倍資料中心空間佔用率。

除了固態盤D5-P5316之外，其實2021年也是英特爾儲存的發力之年，許多基於144層3D NAND的SSD產品也將陸續面世，為資料中心增加更多的「新鮮血液」。而從當下的應用來看，伴隨著非結構化資料越來越多，資料中心的資料增長也越來越快，為此也需要容量更大、傳輸更快、效能更穩定的儲存產品。

「我們願意跟著行業去探索，去幫助客戶解決應用上的難題「，倪錦峰表示。