SSD的存儲介質是什么，它就是NAND閃存。那你知道NAND閃存是怎么工作的嗎？其實，它就是由很多個晶體管組成的。這些晶體管里面存儲著電荷，代表著我們的二進制數據，要么是“0”，要么是“1”。NAND閃存原理上是一個CMOS管，有兩個柵極，一個是控制柵極(Control Gate), 一個是浮柵(Floating Gate). 浮柵的作用就是存儲電荷，而浮柵與溝道之間的氧化層(Oxide Layer)的好壞決定著浮柵存儲電荷的可靠性，也就是NAND閃存的壽命。

目前市面上主要流通的就是4種NAND類型：SLC、MLC、TLC、QLC。隨著每個壽命從高到低依次是SLC>MLC>TLC>QLC.

隨著單個cell含有的bit數越多，NAND的可靠性也會有所降低。同時寫延遲也在不斷的增加。SLC寫延遲在0.5ms級別，到QLC寫延遲達到10-20ms，40倍的差距。這也導致QLC SSD性能出現很大的下降。

目前業內3D-NAND工藝架構主要分為兩個陣營：

• 一個陣營，以Solidigm(Intel存儲產品賣給海力士后新成立的公司)為首，采用Floating Gate(FG)浮柵，FG浮柵將電荷存儲在導體中。FG浮柵對read disturb和program disturb的抗干擾比CTF要好。

• 一個陣營，剩余其他NAND原廠，三星/WD/鎧俠等，采用Change Trap Flash。Micron最開始用FG，后來也轉投CTF陣營。CTF將電荷存儲于絕緣體中，這消除了單元之間的干擾，提高了讀寫性能，同時與浮柵技術相比減少了單元面積。

不過，很遺憾，隨著Micron的放棄以及最后一根獨苗Solidigm被海力士收購，FG浮柵架構前景不樂觀，也許FG NAND很快會成為歷史。

FG浮柵架構在Program過程，采用4-16 program算法，這個過程可以減少program disturb寫干擾。

CTF架構，或者叫做RG架構，采用16-16 progam算法，兩次program都要求所有page直接寫入NAND，第一次program電壓是放置在最終電壓附近。CTF的Data Retention相對比較嚴重。

在寫性能方面的對比，不同的架構有不同的表現。

• 在TLC NAND中，CTF架構tPROG比FG浮柵低18%，所以在TLC SSD中，CTF架構TLC NAND SSD的性能比FG架構TLC NAND SSD性能要好。

• 在QLC NAND中，由于program算法差異的影響，FG浮柵表現更好，FG架構QLC NAND SSD性能比CTF架構QLC NAND SSD性能要好。

從QLC SSD性能對比圖，同樣4plane的QLC SSD，采用FG架構的Intel QLC SSD寫延遲tPROG=1.63ms比采用CTF架構的SK Hynix寫延遲tPROG=2.15ms要低。

不同的NAND工藝架構，在不同的維度各有千秋，對維度對比，供大家參考。

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目前業內3D NAND各家原廠分別是什么情況呢？參考Techinsights公布的各大原廠架構分析，可以從以下幾個緯度了解下各家的差異：

1.3D NAND架構演進路線圖：

（圖片自Techinsights，如有侵權，請私信告知）

2.不同NAND原廠主流架構對比：

（圖片自Techinsights，如有侵權，請私信告知）

3.不同NAND原廠 3D NAND堆疊層數趨勢變化：

（圖片自Techinsights，如有侵權，請私信告知）

4.不同NAND原廠 3D NAND Bit Density對比：

（圖片自Techinsights，如有侵權，請私信告知）

5.不同NAND原廠 3D NAND Gate間距對比：

（圖片自Techinsights，如有侵權，請私信告知）