SK海力士PLC NAND闪存突破：Multi-Site Cell分体设计实现5-bit存储

目前市面上的SSD大多使用TLC或QLC 3D NAND闪存。其实，关于在每个存储单元中存储5比特数据的五级单元（PLC）3D NAND闪存，制造商们早已开始探索。SK海力士的子公司Solidigm就曾在2022年展示了全球首款PLC SSD的原型，并计划率先将其应用于数据中心领域。

据外媒报道，SK海力士在上个月举行的2025年IEDM会议上，展示了其最新的PLC NAND闪存技术。该技术声称其读取速度可达传统PLC NAND闪存的20倍。此次，SK海力士重点介绍了其用于PLC NAND闪存的 多站点单元（Multi-Site Cell）技术，即所谓的 “4D².0”技术。其核心设计理念是绕开单纯增加单元电压状态的屏障，从而规避了在NAND闪存单元中直接实现超过4比特数据存储所带来的诸多挑战。

与QLC NAND闪存相比，PLC将每个存储单元存储的数据从4比特提升至5比特，电压状态也从2的4次方（16种）大幅增加至2的5次方（32种），从而获得了25%的容量提升。然而，PLC SSD的实现不仅需要更先进的NAND闪存颗粒，还依赖性能更强大的SSD主控以及更复杂的纠错算法，以解决其读取可靠性低、使用寿命短的核心难题。这也正是PLC SSD至今尚未成功实现大规模商业化的主要原因之一。

SK海力士的 Multi-Site Cell（MSC）技术 提供了一种创新思路。该技术将传统的3D NAND闪存单元在物理结构上“一分为二”，形成两个相对独立的存储区域。每个区域只需管理较少的电压状态，最后将两个区域的值组合起来，从而达到存储4比特以上数据的总目标。这种 分体式设计 不仅提高了存储的位密度，更关键的是，它将实现5比特存储所需的电压状态总数减少了约三分之二，同时显著提升了数据的读写速度和闪存单元的耐用性。这背后的原理，实则与计算机体系结构中对复杂问题进行 模块化分解 以优化整体性能的思路有异曲同工之妙。