早在2018年,錘子科技就將1TB儲存引入到了智慧手機中,時隔三年後,蘋果也為iPhone 13 Pro/iPhone 13 Pro Max帶來了1TB儲存的版本。然而日前有研究報告指出,晶片短缺問題或將迫使蘋果與QLC NAND快閃記憶體供應商合作,在明年的下代iPhone中使用QLC快閃記憶體顆粒,並且最大可能會提升至2TB。
而在目前,iPhone 13系列所使用的快閃記憶體顆粒是TLC。看到這裡,如果有些朋友對於數碼產品不甚瞭解,或許會對“TLC”和“QLC”一頭霧水。事實上,TLC、QLC、SLC,以及MLC是快閃記憶體顆粒的型別,都屬於東芝在1989年推出的NAND Flash架構,作為非易失性儲存晶片,NAND Flash具有儲存容量大、寫入/擦除速度快等特點,適合儲存資訊,也就是我們俗稱的SSD固態硬碟。
SLC、MLC、TLC和QLC其實是按照儲存單元(cell)裡儲存的資訊數量來進行區分,其中SLC是固態硬碟的最初形態,每個儲存單元只儲存1bit的電位,只有0、1兩種電壓狀態;MLC的每個儲存單元儲存2bit的電位,有2^2=4種電壓狀態;TLC的每個儲存單元儲存3bit資訊,有2^3=8種電壓狀態;QLC的每個儲存單元則可儲存4bit資訊,有2^4=16種電壓狀態。
既然每個儲存單元儲存的資訊提升了,自然也就意味著在同一尺寸的晶圓上,假如QLC顆粒能夠做到1TB的容量,那麼TLC就只能做512GB,MLC能做256G,SLC上就可以做到128GB了。不過由於快閃記憶體儲存資訊的模式,是透過遂穿效應讓儲存單元捕獲電子來實現,這就意味著密度增大的同時,會導致不同電壓狀態變多且越難控制,使得寫入所用時間變長、理論擦寫次數減少,以及讀寫速度減小等情況出現。
因此SLC的效能最強、壽命最長、成本最高,但容量最低;而QLC的效能雖然最弱、壽命最短、成本最低,但容量卻是最大的。所以儘管蘋果方面按慣例並未對此表態,但即便其不得已除此下策,原因則一方面是因為目前半導體行業產能緊缺,另一方面是消費者對於大容量儲存的需求不斷上漲。
眾所周知,自此次疫情爆發以來,就使得許多工廠無法全速運轉,並直接讓半導體行業的產能受到了極大的衝擊。別看NAND快閃記憶體的產能在2017年上一輪擴張後就呈現出產能過剩的問題,但是儲存晶片一直都是全球積體電路市場銷售份額佔比最高的分支,所以自然也就受到了最大的影響。
如今相當多市場調研機構的報告都指出了一個事實,那就是儲存晶片廠商目前的庫存也維持在了相對較低的水平,儲存晶片供應商認為漲價對於銷售沒有影響,使得NAND快閃記憶體因缺貨漲價已經成為了事實。而iPhone 13系列之所以並未漲價,除了匯率的因素外,蘋果強大的供應鏈管理能力使得其能夠在提前訂貨、規劃產能的前提下,讓其在這一輪元器件漲價潮裡可以獨善其身,但明年可能就不好說了。
如果蘋果不在成本控制上想辦法,那麼也就只能透過漲價,來將成本上浮的代價轉嫁給消費者。然而,漲價顯然與其目前的戰略方向會有衝突,同時蘋果早已在發力服務業務,而透過使用者增長來驅動服務業務也是其中的重點,但漲價則必然會將部分使用者推向Android陣營。
另外一點則是隨著消費者對於大容量儲存需求的水漲船高,新款iPhone同樣要在機身體型變化不大的情況下提供更大的儲存容量。在如今iPhone機身內部整合度已經非常高的情況下,密度更高的快閃記憶體顆粒自然也就能派上用場了。
不過相信絕大多數朋友並不關心QLC還是TLC,更在意的是換用了QLC顆粒後,對於實際使用體驗是否會有影響。事實上,如果換用QLC顆粒,未來新款iPhone 14在專業評測軟體的讀寫測試成績大機率將會受到影響,畢竟QLC在效能上不如TLC,但在實際的使用中,使用者卻很難在感受到太多的差異。
而之所以這樣說,是因為其實早在iPhone 6時代,蘋果就已經在快閃記憶體上混用MLC和TLC了,但當時並沒有太多使用者表示有體驗的差異。甚至於iPhone 6還成為了蘋果產品線裡知名的“釘子戶”,大量iPhone 6使用者甚至堅持使用了數年之久。
蘋果在iPhone 6上將MLC與TLC顆粒混用,沒有導致在執行速度上有差異的直接原因,其實是手機面對大容量讀寫的場景並不多,而下載軟體需要1分鐘和1分10秒的差距也很難讓使用者精準地感知出來。其次SLC快取(高速緩衝儲存器)的加入,也有著不少的功勞。
通常,使用者往往很少會將SSD或者手機的儲存空間填滿,所以儲存晶片廠商就利用其中的部分儲存空間,將其模擬為效能最強的SLC顆粒進行工作。例如在一塊2TB的QLC SSD中,廠商設計了10GB的SLC快取,使得其在傳輸10GB以下檔案時,這塊QLC顆粒的SSD實際上是使用SLC的工作模式,只用當10GB快取用完後,才會“原形畢露”。
目前大家對SSD進行測試時就會發現,開始的時候速度很快,但往往過一會速度就會出現斷崖式下跌,這就是SLC快取技術所造成的。而大家感受到SSD越用越卡,也是因為隨著空間逐漸被填滿,SLC快取逐漸被擠壓的緣故。並且對於QLC效能不足的問題,Intel等廠商也已經開發出了例如多通道、多Die等,利用高併發對效能進行補償的技術。
而到了iPhone上,儲存空間被填滿的問題同樣也不是很嚴峻,畢竟蘋果為其提供了iCloud。再加上,使用者使用手機傳輸大檔案的情況鮮有發生,再加上有SLC快取技術託底,在元器件成本必然上漲的情況下,未來iPhone使用QLC顆粒還真不是完全沒有可能。