东芝为何要推出XL-Flash？从存储结构和延迟说起

在2019年8月的FMS闪存峰会上，东芝宣布了下一代XL-FLASH高速底延迟闪存。它同当前的3D NAND闪存有什么区别？又将会带来哪些革命性的变化？

首先，XL-FLASH依然是东芝在BiCS架构下打造的NAND型闪存，同样可以通过立体堆叠来提升存储密度。但与普通3D闪存不同的是，XL-FLASH瞄准的是高性能应用，具体来说就是高带宽和低延迟。

高带宽代表更接近于DRAM内存的读写速度，使其能够在部分环境下部分替代内存的作用。低延迟则是针对NAND闪存的痛点所在，着力于提升4K随机读写效能，提高响应速度。

高速写入需求：

NAND闪存的读取一直在提速，在升级Toggle闪存接口之后，BiCS闪存能够支撑起PCIe 4.0以及下一代PCIe技术下对于固态硬盘顺序读取速度的需求。

但相对而言写入速度依然是个比较大问题。这个原因应该是比较容易理解的，目前TLC已经取代MLC成为主流，未来还会发展出QLC甚至是PLC闪存，存储容量增长同时，写入速度不可避免的有所牺牲。尽管东芝存储提出将在BiCS5上使用4Plane结构来提振写入效能，但同读取相比，写入依然是短板。

XL-FLASH除了使用SLC构型之外，还一举将Plane数量提高到16个，彻底释放了闪存的并发存取能力。

内存扩充的需要：

虽然内存的容量和NAND闪存一样都在进步，但闪存的容量优势显然更大一些。在一些需要海量内存的环境中，如果能利用低延迟的特殊类型闪存部分替代DRAM内存，可以带来更高的性价比。

数据分层存储的需要：

QLC闪存方兴未艾，东芝已经在FMS闪存峰会上探讨了PLC（5bit per cell）的可行性。在企业级存储逐渐闪存化之后，不同类型的闪存之间将出现一定的性能断层，大容量闪存阵列同DRAM内存之间的性能差距也将进一步拉大。XL-Flash是分层存储理想的高速数据载体。

我们甚至可以畅想未来或许会有搭载小容量XL-FLASH高性能闪存的3D QLC固态硬盘，它将融高性能和大容量优势为一体，利用机器学习等技术实现智能化存储。

不过XL-FLASH距离大规模量产和消费级实用化还有比较远的距离。近期关注高性能存储的朋友可以留意东芝存储前段时间宣布的RD500/RC500 M.2 NVMe固态硬盘，它们采用了东芝主控搭配新一代96层堆叠BiCS闪存，将为大众玩家带来高性能和大容量的存储新体验。

东芝存储已于2019年10月1日起更名为Kioxia铠侠，新名称是是日语kiodu（存储）和希腊语axia（价值）的组合：融合存储和价值，通过存储推动世界进步。