不满足于QLC和PLC!铠侠放大招讨论OLC闪存:需在液氮环境工作
从东芝剥离出来的铠侠一门心思只做闪存一种产品。在2019年首次宣布PLC(每单元存储5比特数据)闪存之后,铠侠今年在IEEE电子器件技术与制造会议(EDTM)上展示了对HLC(每单元存储6比特数据)和OLC(每单元存储8比特数据)闪存的研究成果。

闪存使用电子来存储数据,存储1比特数据的SLC闪存只需要两个阈值电压来区分0(编程状态)和1(擦除状态)。存储2比特数据的MLC需要四种阈值电压来区分00、01、10和11。发展到每个单元存储6比特数据的HLC之后,阈值电压数量多达64个,哪怕只是看一眼下图都会令人头皮发麻,不难体会到数据保持和纠错难度有多高。

现有的技术条件无法让HLC闪存在常温条件下正常工作,或者说虽然造得出来,但是没法用(寿命太低、数据太容易出错)。下表是不同类型闪存的擦写寿命,3D QLC闪存可以擦写300到1000次,目前尚未量产的PLC闪存预计是300次以下,HLC估计只有不到100次,OLC预计不到50次……

铠侠的方法是通过让闪存处于液氮环境下工作,极低的温度(-196度)能够减少对隧道绝缘膜的需求、降低电压要求并降低了写入对闪存的磨损影响,结果使得读取噪声显著降低、写入寿命延长,数据断电保存时间增加。

铠侠在极低温度下让HLC闪存实现了1000次擦写寿命。在考虑到制冷的成本开销之后,铠侠认为在液氮环境下使用HLC和OLC闪存相比在常温条件下使用QLC闪存仍然具备成本优势。目前这些研究都是在实验室环境下进行的,距离商用化还有很长的路要走。如果未来6bit/cell的HLC无法在常温低下达到可观的擦写寿命,5bit/cell的PLC有可能将成为多级闪存发展的终点。