硬盘,拿来存储数据,存储单元绝对是核心元件。在固态硬盘内部,NAND即闪存颗粒是一种非易失性存储器,即断电后仍能保存数据,被大范围运用。它几乎占据了整个SSD制造成本的70%以上。
先梳理一下SLC、MLC及TLC三种闪存差异:
根据闪存颗粒中单元存储密度的差异,闪存又分为SLC、MLC及TLC三种类型,SLC单层式存储,存储密度最低、写入数据时电压变化区间小,寿命最长,稳定性最好,多数应用高端企业级产品。
MLC闪存,多层式存储,双层存储电子结构,存储密度高于SLC,寿命在3000-5000次,应用民用中高端SSD上。而TLC 闪存,也是目前最流行闪存芯片,存储密度是MLC的1.5倍,成本最低,使用寿命也最短,在1000-1500次,稳定性也是三者中最差的。
MLC与TLC差价可以理解,那么同是MLC或TLC 差价那么大?
现在电商平台上,SSD的售价差异很大,比如同MLC与TLC,差价200-300元,很大部分是闪存决定的售价。但是不同品牌之间的MLC SSD或者是TLC SSD,售价也有差异,当然除了品牌溢价、售后服务质量等方面外,里面的闪存也是有“猫腻”。
这,还要从一片完整的晶圆说起……
上图为Intel的25nm NAND Wafer。
名词解释:wafer 即为图片所示的晶圆,由纯矽(Si)构成。
一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等,晶片就是基於这个wafer上生产出来的。
Wafer上的一个小块,就是一个晶片晶圆体,学名die,封装后就成为一个颗粒。
那晶圆是怎么切割成晶片的呢?
一片载有Nand Flash晶圆的wafer,wafer首先经过切割,然后测试,将完好的、稳定的、足容量的die取下,封装形成日常所见的Nand Flash芯片。 那麼,在wafer上剩余的,要不就是不稳定,要不就是部分损坏所以不足容量,要不就是完全损坏。 原厂考虑到质量保证,会将这种die宣布死亡,严格定义为废品全部报废处理。
品质合格的die切割下去后,原来的晶圆就成了下图的样子,就是挑剩下的Downgrade Flash Wafer。
这些残余的die,其实是品质不合格的晶圆。 被抠走的部分,也就是黑色的部分,是合格的die,会被原厂封装制作为成品NAND颗粒,而不合格的部分,也就是图中留下的部分则当做废品处理掉。
原片跟黑片的概念已经清晰了
晶圆生产出来后,合格的die被工厂留下继续封装成颗粒,不合格的die单元成为残次品被抛弃不用。 这一留一抛,就分别成为了“原片”与“黑片”。 由此我们立刻就能知道,原片是价格较高的产品,而黑片因为被当做垃圾,价格非常低,是按照吨计算的。
什么是原片?
原片,品质,合格率都过关,经过原厂严格检测,封装才出厂,都打着原厂LOGO。
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Intel、美光、三星、海力士、东芝、闪迪, 其中Intel与美光有合资厂,东芝与闪迪也有合资厂,三星与海力士则是单干,SSD所采用的闪存是不是原厂芯片 ,看看是否有原厂LOGO就知道。
什么是黑片:
黑片不是原厂封装的,是下游厂商自己封装,所以外观看起来就很粗糙,而且往往不打标。 很多廉价的MP3、U盘,即采用黑片制作,现在也流向SSD市场。在原厂中,黑片是规定要淘汰掉,不能流入SSD市场。但是,利益的驱使,让这些黑片从不同渠道流入市场,这种当垃圾处理掉的废品,价格会非常低,工厂里都是按照吨计算。
这些黑片会流向哪里呢?一些山寨SSD厂商,拿到这些SSD拆开一看,连个闪存的编码都没有。搜索一下淘宝,很多这种黑心厂商,SSD卖价格非常便宜,实则绝大部分闪存用得都是黑片。这种SSD不建议大家购买,使用一段时间,各种问题,掉速比较严重,稳定性差,反正出问题都是大问题,足够烦人。
那什么又是白片:
那麼“白片”又是什麼呢? 其实 白片就是封装后的原片中再检测到有瑕疵的颗粒,然后淘汰下来的垃圾。 原厂的NAND中是不能有白片的。 但晶圆厂为了回收一部分制造成本,也会将未打标的颗粒白片给下游渠道,然后这些渠道再将白片上打上其他标识。
说到这里,大家应该知道,为什么有一些品牌SSD闪存芯片上打上自家的LOGO,而非原厂LOGO。像上面两张图看到,威刚与金士顿的SSD所采用的闪存打上的自家LOGO,说明是采用的是白片。很多人一听说是白片,就恐惧。当然,在这里也要为“白片”澄清一下。
黑片与白片的区别:
黑片是在原料阶段就被淘汰的部分,白片则是成品后再检测不合格的瑕疵品。虽然有瑕疵,但不可完全浪费掉,在这里面又有一个产业链,也就是晶片行业的废品回收再利用。
从质量上说,黑片NAND是很糟糕的,因为原厂就已经给其判了死刑,只是下游厂将其缩减容量后卖出,也就是阉割,但质量还是很差,购买这种颗粒也等同於赌博。白片NAND的品质还是有一定保证,再经过筛选,那麼在性能与寿命的指标就比较接近原片了。
现在不少厂商选择白片,一来,原厂没有那么大产能供应;二来,价格优势,选择有保障的白片NAND,虽然售出的SSD返修率偏高,凭藉价格优势,有一定的销量。
经过上面分析,我们已经很清楚地知道,SSD闪存颗粒中原厂质量是最好的,其次是白片,再者是黑片。