托尼发现一个事儿,今年的新iPhone,起售价很有求生欲,但是顶配版的价格越来越离谱了。
就说今年iPhone 17 Pro Max的顶配提供了最高2TB的内存选项,价格来到了惊人的17999人民币,是有史以来最贵的iPhone——相比1TB版本13999的售价,这多出来的1TB存储价值4000块!
这可是四千块钱啊,且不论这四千能买几块2T的SSD,再加点甚至都能在某补贴平台买到iPhone 16了。
然而“贵”还不是最令人破防的事情——结合各种爆料以及我们从资深业内了解到的供应链消息,这次2TB版本的iPhone 17 Pro Max用的很可能是QLC(Quad-Level Cell)的NAND闪存。
相关的消息去年就有爆料:
换句话说,苹果又在手机上实现了一次“世界第一”,并且2TB的容量只是一方面,重点是实现的方式:
没有像以往其他手机厂商一样,直接使用两颗低容量的TLC闪存拼接成阵列(比如坚果R1使用两颗512GB存储颗粒组成了1TB),而是直接定制了单颗容量2TB的QLC闪存颗粒。
但是这下子,惹得很多讨厌QLC闪存的小伙伴不开心了。
可能还有些朋友不了解QLC、也不知道为什么大家对这个QLC有这么大恶意,这里托尼就给大家简单介绍一下几种NAND存储单元类型的区别——一般来讲常见的NAND存储单元类型有SLC、MLC、TLC和QLC这几种。
首先NAND闪存的基本原理都是“浮栅晶体管”,这里我就不上课了,感兴趣的差友们可以去B站up“爱上半导体”那里了解一下,动画做得非常直观。
而今天大家只需要知道闪存存储数据的原理,就是判断某一个晶体管是不是形成通电的回路,通电or不通电分别代表0或者1,这也是最基础的,SLC(Single-Level Cell)闪存的运作方式,通过存储简单的0或者1,每个存储单元存储1 bit数据。
下面MLC(Multi-Level Cell)则可以存储2 bit数据,在二进制里就是11、10、01和00;TLC则存储3 bit数据,以此类推,我们今天的主角QLC则是一个存储单元存储4 bit数据。
也因为QLC每个单元能存更多bit,这让单位容量的晶圆和封装成本被摊薄,所以成本最低。
看似QLC性价比最高,应该最厉害是吧——但问题正是出在它存的东西多,也得要求更精细的电压控制。
如果把SLC的浮栅晶体管比作水杯,我们往里倒水,倒到上半杯是0,而下半杯是1,只有两个状态。所以我即便是手抖了也不要紧,只要倒个大概别人就会知道我表达的是0还是1。
而QLC因为存储了4 bit数据,就相当于把水杯分成了16份,我手要是抖了、多倒了或者少倒了一点,就没法正确表达我的意思了。
是的,QLC的电压区间非常窄,所以容错率很低,存储和擦除都要更费劲,也就更慢。而NAND的写入需要对浮栅电容充电放电,每次这样循环都会损伤氧化层,所以相对而言QLC的使用寿命自然也就更低。
根据金士顿官方的科普文档,如果SLC的寿命是10万次擦写,MLC的寿命则为1万次,TLC只剩下3000次,到了QLC这里,就只剩下1000次擦写了。
也正是因为QLC闪存颗粒的寿命明显低于TLC,并且QLC本身读写速度相对也更慢的原因,很多用户,特别是PC玩家们,并不待见QLC颗粒的固态硬盘。
成本低、性能差,果子你不厚道啊!我花大价钱买顶配,你就给我用这个玩意?
不过,讲到这里差友们也先别激动,托尼倒是觉得,苹果用QLC闪存也没啥太大的问题。
首先这寿命方面的问题大家就没必要太过于担心,因为从使用场景上考虑,也许你并不会反复擦写那么多次。
不信的话我们来算一笔数学账:咱们以一个1TB的QLC硬盘来举例子,假设它的擦写次数只有1000次,那么这块硬盘累计可以写入1000TB的数据,就算你每天都高强度玩手机,每天都能写入200G这么多,可以连续用5000天,也就是快14年。
而且单从这个公式来看,硬盘的容量越大寿命越高,果子这个2T的QLC硬盘理论上会有接近30年的使用寿命。
但是这里不得不提到一个写入放大系数的概念,因为写入并不是“直接把数据写到某个格子里”,NAND闪存的特性必须要把整块数据擦除,而不能单独修改某个小单元,这样一来,实际写入到NAND的数据量就比用户写入的数据量要多。
但就算我们考虑到这个问题,并把这个系数假设成2.5(已经算相当高了),在每天200GB的写入量下,2T的QLC闪存仍可以用11年之久。
所以说俺们普通用户,完全没必要担心QLC的寿命问题,退一万步讲、再怎么说,QLC的寿命在一台手机的生命周期里也是妥妥的。
更别说现在大部分QLC都是采用的3D NAND堆叠,通俗点的比喻就是盖房子,以前的2D NAND就是在平面上横向盖平房,而3D NAND就好比是平地起高楼,3D NAND QLC单元面积更大、电荷存储更稳定,相比2D QLC寿命提升不少。
其次为了解决QLC娘胎里带的速度慢的问题,现在广泛采用的一个方式是“SLC缓存”。
它的原理是把一部分QLC的空间临时当成SLC使,只存1 bit,所以这部分缓存的写入更快、更耐用。日常的一些文件都可以存在这个SLC缓存里,然后再在后台慢慢刷到QLC里面。
一种TLC的SLC缓存,原理上跟QLC的SLC缓存一致:
当然这个法子也有缺陷,SLC缓存满了之后就很容易掉速,但你只要不是长时间大文件写入一般不会有问题。
我知道肯定有朋友会说录视频,特别是ProRes Raw这种占空间巨大的格式会不会有问题,但苹果也不傻,毕竟是主打拍摄的Pro才给2T的内存,通过给足SLC缓存或者多die并行写入的方式都可以有效缓解,所以大伙儿也没必要太担心。
苹果选2T QLC闪存还有一些客观原因——大家可能已经注意到iPhone的主板越来越小,集成度越来越高了,如果2T这么大的容量还是用TLC堆叠die,硬盘的封装会更厚,占用的地方会更大,这或许也是更小一号iPhone 17 Pro没法上2T的原因。
最后,托尼要说明这篇文章是借着果果端出来的2T金存储给大家整点小科普——
大家都喜欢便宜又好用的东西,但是QLC闪存作为用在手机上的新技术,我们也没必要当成是什么洪水猛兽,以后随着供应链的成熟,别的厂家或许也会跟进,我们到时候可以用不变甚至更低的价格买到更大存储的手机。
这是好事儿啊。
本文来自微信公众号:差评X.PIN (ID:chaping321),作者:小柳,编辑:米罗、面线
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