Kingston 採用新一代快閃記憶體技術，擴充其 Design-In 固態硬碟產品線

Kingston 最新一代的 Design-In 固態硬碟採用 112 層和 176 層堆疊 3D TLC 和 QLC 快閃記憶體架構。這種最新的快閃記憶體技術可讓固態硬碟達到更高容量，並在不犧牲可靠性或耐用性之下提高之前 96 層技術的效能。Kingston 的 Design-In 固態硬碟使用的快閃記憶體，可滿足多種應用工作負載的使用壽命需求。由於專用系統應用需長使用壽命，因此固態硬碟耐用性是此類系統的關鍵要素。多層堆疊快閃記憶體還具有成本優勢，因為可以用來打造更大容量的固態硬碟，同時滿足客戶的成本預期。

(圖片來源：Kingston)

快閃記憶體在過去幾年不斷演變，人們一直存在一種誤解，即為了縮小 NAND 快閃記憶體晶片，使用者必須犧牲固態硬碟的耐用性和可靠性。這種思路不完全正確。讓我們回顧一下固態硬碟的起源以及我們獲得的經驗，希望能消除在運算應用中使用當代固態硬碟的任何憂慮。

使用固態硬碟代替傳統硬碟的想法首次提出時，使用者最擔心的是，由於快閃記憶體以蜂巢等級進行編程，固態硬碟會逐漸損耗。他們擔心「在固態硬碟寫入太多內容會造成故障，然後遺失所有資料」，後來成為一種毫無根據的恐懼。整個電腦產業也有早期報告稱固態硬碟易於「變磚 (brick)」，意指硬碟故障且無法恢復。某些情況下，「變磚」的固態硬碟會造成資料遺失。但是，隨著固態硬碟韌體獲得改良，這個問題也很快地迎刃而解。

Kingston 很早就重視對客戶進行固態硬碟磨損和可靠性的教育，並確保他們的資料安全。Kingston 發起一項為期兩年的教育活動，在全球各地與客戶說明固態硬碟。事實證明，這項教育活動非常成功，因為接下來數年，固態硬碟在客戶端系統中快速採用。

首款主流快閃記憶體架構固態硬碟採用單層式儲存 (SLC) 和多層式儲存 (MLC) 快閃記憶體技術建造。當時，SLC 的編程／擦除額定循環為 100k 週期，MLC 的編程／擦除額定循環為 5k 週期。SLC 快閃記憶體具有高耐用等級，主要用於企業伺服器的固態硬碟，而 MLC 主要用於客戶端筆記型電腦和桌機。

固態硬碟製造商售出數百萬個固態硬碟，並明白使用者的工作負載後，更深入瞭解固態硬碟磨損，並確定使用 SLC 和 MLC 快閃記憶體打造的早期固態硬碟提供的耐用性，遠遠超出這兩個應用領域之所需。例如，使用 MLC 快閃記憶體於典型辦公室應用和網頁瀏覽的客戶端固態硬碟，確定能可靠運作超過二十年，遠遠超過安裝此固態硬碟的電腦之使用壽命。同時也針對主流伺服器使用的企業級固態硬碟進行相同的分析。雖然伺服器工作負載和客戶端工作負載大不相同，但 SLC 快閃記憶體提供的額外耐用性也達到長使用壽命，讓企業固態硬碟的使用壽命遠遠超過伺服器的使用壽命。導致固態硬碟產業重新評估客戶端和企業固態硬碟中使用的快閃記憶體類型。

成本與耐用性

固態硬碟的快閃記憶體佔其物料清單成本的 80%。耐用性較高的快閃記憶體成本高於耐用性較低的快閃記憶體。因此，Kingston 等固態硬碟製造商，開始專注於針對使用硬碟的應用設計固態硬碟，避免在不必要的地方增加成本。這種設計策略對最終使用者具有巨大的成本效益，因為使用者無需為他們永遠不會用到的耐用性付費。

固態硬碟控制器技術的進步也提升了固態硬碟可靠性。所有固態硬碟都搭載一個精細的快閃記憶體控制器，用於管理固態硬碟的讀寫、平均抹寫、錯誤更正。快閃記憶體控制器使用專為特定快閃記憶體類型打造的專有韌體。這代表韌體碼專門針對特定快閃記憶體類型最佳化，可提供強化的快閃記憶體管理並最終達成更可靠的固態硬碟。

如今，只有少數針對利基應用的固態硬碟供應商銷售 SLC 和 MLC 固態硬碟，且這些固態硬碟的價格非常高。對於主流筆記型電腦、桌機和伺服器，Kingston 等固態硬碟製造商在其最新一代固態硬碟上使用三層式儲存 (TLC) 和四層式儲存 (QLC) 快閃記憶體。如今，TLC 和 QLC 架構固態硬碟能為客戶端和企業應用的最終客戶提供耐用性、可靠性和成本的最佳平衡。今日的使用者可從固態硬碟清單中選擇，以史上最低的價格購得固態硬碟，滿足所尋求的效能和耐用性。

深入瞭解 TLC 和 QLC 快閃記憶體

TLC 快閃記憶體是一種 NAND 快閃記憶體，每個單元儲存三位元資料。TLC 快閃記憶體是現今客戶端和企業應用中使用最廣泛的固態硬碟快閃記憶體。TLC 固態硬碟非常適合對固態硬碟的讀取和寫入差不多的各種工作負載。這種類型的工作負載在消費型電腦、客戶端／辦公室電腦，甚至大多數主流伺服器中很常見。QLC 代表四層式儲存。使用這種快閃記憶體，每個單元儲存四位元資料。QLC 固態硬碟的耐用性通常低於 TLC 固態硬碟，但價格更低。QLC 固態硬碟非常適合在以讀取為主的應用之高容量固態硬碟。這些應用不常寫入資料，且頻繁或不常讀取資料。QLC 固態硬碟的吸引力在於其價格低廉。QLC 固態硬碟的成本通常比 TLC 固態硬碟低 10%，因此可以大幅降低整體系統成本。

轉用更高容量的固態硬碟

與傳統硬碟產業一樣，隨著快閃記憶體技術的發展，固態硬碟的最低容量每隔幾年就會提高。使用者也要求固態硬碟具備更大容量，以便在應用中儲存和擷取更多資料。如今，TLC 和 QLC 架構固態硬碟一般認為「價格低廉」，因此使用者在購買固態硬碟時會買帳。針對某些重視系統壽命的專用電腦應用，固態硬碟更高容量的限制，具有耐用性優勢。使用者可以配置固態硬碟以提升耐用性，只需將固態硬碟分割為一個大型備用區域即可。固態硬碟產業稱之為「超額配置」。如此可允許固態硬碟控制器將備用區域用於對退役塊和更有效的達成平均抹寫。

Kingston 固態硬碟內建額外可靠性

• Kingston 的 Design-In 固態硬碟包括各種針對專用應用的關鍵可靠性特點。
• 溫控調頻 - Kingston 固態硬碟的韌體中包含溫控調頻機制，若固態硬碟開始達到最高工作溫度，該機制會降低其效能。這可以防止硬碟故障，更重要的是可以防止使用者資料遺失。
• 耐用性 – Kingston 固態硬碟比旋轉硬碟更耐用，因為沒有過早磨損或損壞的活動零件。因此，固態硬碟成為經常移動的車輛應用和系統的理想選擇。固態硬碟非常適合高衝擊和振動環境。
• 防止突然斷電 – Kingston 的 Design-In 固態硬碟包含可防止意外斷電的韌體特點。在某些環境中，有時候無法避免突然斷電，固態硬碟需要內建保護功能，以確保硬碟能夠在下一次電源循環時正常恢復。Kingston 對其生產的所有固態硬碟進行突然斷電測試，作為合格的關鍵。
• 100% 固態硬碟測試 – Kingston 對生產線下的固態硬碟進行 100% 測試。Kingston 投資了數十億美元於測試設備，以確保最高品質和低失效率。