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下代iPhone要换QLC？元器件涨价苹果也顶不住

晰数塔互联网快讯
2021-10-11 20:51

早在2018年，锤子科技就将1TB存储引入到了智能手机中，时隔三年后，苹果也为iPhone 13 Pro/iPhone 13 Pro Max带来了1TB存储的版本。然而日前有研究报告指出，芯片短缺问题或将迫使苹果与QLC NAND闪存供应商合作，在明年的下代iPhone中使用QLC闪存颗粒，并且最大可能会提升至2TB。

而在目前，iPhone 13系列所使用的闪存颗粒是TLC。看到这里，如果有些朋友对于数码产品不甚了解，或许会对“TLC”和“QLC”一头雾水。事实上，TLC、QLC、SLC，以及MLC是闪存颗粒的类型，都属于东芝在1989年推出的NAND Flash架构，作为非易失性存储芯片，NAND Flash具有存储容量大、写入/擦除速度快等特点，适合存储信息，也就是我们俗称的SSD固态硬盘。

SLC、MLC、TLC和QLC其实是按照储存单元（cell）里存储的信息数量来进行区分，其中SLC是固态硬盘的最初形态，每个储存单元只储存1bit的电位，只有0、1两种电压状态；MLC的每个储存单元储存2bit的电位，有2^2=4种电压状态；TLC的每个存储单元存储3bit信息，有2^3=8种电压状态；QLC的每个存储单元则可存储4bit信息，有2^4=16种电压状态。

既然每个存储单元存储的信息提升了，自然也就意味着在同一尺寸的晶圆上，假如QLC颗粒能够做到1TB的容量，那么TLC就只能做512GB，MLC能做256G，SLC上就可以做到128GB了。不过由于闪存存储信息的模式，是通过遂穿效应让存储单元捕获电子来实现，这就意味着密度增大的同时，会导致不同电压状态变多且越难控制，使得写入所用时间变长、理论擦写次数减少，以及读写速度减小等情况出现。

因此SLC的性能最强、寿命最长、成本最高，但容量最低；而QLC的性能虽然最弱、寿命最短、成本最低，但容量却是最大的。所以尽管苹果方面按惯例并未对此表态，但即便其不得已除此下策，原因则一方面是因为目前半导体行业产能紧缺，另一方面是消费者对于大容量存储的需求不断上涨。

众所周知，自此次疫情爆发以来，就使得许多工厂无法全速运转，并直接让半导体行业的产能受到了极大的冲击。别看NAND闪存的产能在2017年上一轮扩张后就呈现出产能过剩的问题，但是存储芯片一直都是全球集成电路市场销售份额占比最高的分支，所以自然也就受到了最大的影响。

如今相当多市场调研机构的报告都指出了一个事实，那就是存储芯片厂商目前的库存也维持在了相对较低的水平，存储芯片供应商认为涨价对于销售没有影响，使得NAND闪存因缺货涨价已经成为了事实。而iPhone 13系列之所以并未涨价，除了汇率的因素外，苹果强大的供应链管理能力使得其能够在提前订货、规划产能的前提下，让其在这一轮元器件涨价潮里可以独善其身，但明年可能就不好说了。

如果苹果不在成本控制上想办法，那么也就只能通过涨价，来将成本上浮的代价转嫁给消费者。然而，涨价显然与其目前的战略方向会有冲突，同时苹果早已在发力服务业务，而通过用户增长来驱动服务业务也是其中的重点，但涨价则必然会将部分用户推向Android阵营。

另外一点则是随着消费者对于大容量存储需求的水涨船高，新款iPhone同样要在机身体型变化不大的情况下提供更大的存储容量。在如今iPhone机身内部集成度已经非常高的情况下，密度更高的闪存颗粒自然也就能派上用场了。

不过相信绝大多数朋友并不关心QLC还是TLC，更在意的是换用了QLC颗粒后，对于实际使用体验是否会有影响。事实上，如果换用QLC颗粒，未来新款iPhone 14在专业评测软件的读写测试成绩大概率将会受到影响，毕竟QLC在性能上不如TLC，但在实际的使用中，用户却很难在感受到太多的差异。

而之所以这样说，是因为其实早在iPhone 6时代，苹果就已经在闪存上混用MLC和TLC了，但当时并没有太多用户表示有体验的差异。甚至于iPhone 6还成为了苹果产品线里知名的“钉子户”，大量iPhone 6用户甚至坚持使用了数年之久。

苹果在iPhone 6上将MLC与TLC颗粒混用，没有导致在运行速度上有差异的直接原因，其实是手机面对大容量读写的场景并不多，而下载软件需要1分钟和1分10秒的差距也很难让用户精准地感知出来。其次SLC缓存（高速缓冲存储器）的加入，也有着不少的功劳。

通常，用户往往很少会将SSD或者手机的存储空间填满，所以存储芯片厂商就利用其中的部分存储空间，将其模拟为性能最强的SLC颗粒进行工作。例如在一块2TB的QLC SSD中，厂商设计了10GB的SLC缓存，使得其在传输10GB以下文件时，这块QLC颗粒的SSD实际上是使用SLC的工作模式，只用当10GB缓存用完后，才会“原形毕露”。

目前大家对SSD进行测试时就会发现，开始的时候速度很快，但往往过一会速度就会出现断崖式下跌，这就是SLC缓存技术所造成的。而大家感受到SSD越用越卡，也是因为随着空间逐渐被填满，SLC缓存逐渐被挤压的缘故。并且对于QLC性能不足的问题，Intel等厂商也已经开发出了例如多通道、多Die等，利用高并发对性能进行补偿的技术。