關于四級單元閃存糾錯問題的潛在解決方法。

與此前的平面NAND相比，3D NAND技術的運用將使得錯誤檢查代碼更易于實現，這也進一步確定了容量提升的四級單元技術的可行性。

錯誤檢查代碼（ECC）技術的使用范圍包括通過采用算法以計算為存儲數據添加冗余所需添加與使用的位數，在固定大小區域內工作的分組代碼與Reed-Solomon編碼即是此類技術的應用實例。并且與該技術能夠完成的糾錯量相比，其可檢測到的錯誤數量更多。

低密度奇偶校驗（LDPC）編碼是ECC技術的一種較新版本。BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）編碼則是另一項糾錯技術，這種二進制BCH編碼可被設計用于多位數糾錯。通常而言，客戶希望能夠完成的糾錯位數越多，則需要添加到數據中的冗余ECC位數就越多。

由于讀取單元無法提供明確的1或0，因此在這種情況下，一個或多個字節的值可能會因錯誤而失真，所以NAND閃存需要配有ECC。

而ECC編碼則能夠檢測并糾正以上所提及的錯誤。

隨著NAND讀取難度的增加，需要添加的ECC位數與ECC算法的復雜程度也隨之提高。其中，“讀取難度”一種概括性說法，其具體是指單元可讀性隨著單元尺寸與其所存儲的位數增加而降低。

舉例而言，小單元之間可能存在跨區效應，具體表現為一個單元內的設置值可能會對相鄰單元內的設置造成一定影響。而其中所涉及的設置值還包括電子——其數量與穩定性會隨著單元尺寸縮小而降低。

因此，與SLC（一級單元）相比，MLC（二級單元）與TLC（三級單元）閃存的讀取固然會更困難。當然，盡管QLC（四級單元）在技術上已具有一定可行性，但由于單元可讀性以及ECC編碼與算法仍是亟待解決的兩大難題，所以直到現在QLC還尚未具備實用性。

SanDisk公司曾于2009年試圖采用43納米幾何平面結構實現QLC NAND的生產，但在經歷了一年左右的研究后即選擇了放棄。

同樣，與25納米單元以及35納米單元相比，20納米的MLC閃存單元更難實現讀取。此外，16納米的MLC閃存單元則是很難實現再次讀取，而在此級別上所采用的ECC已經實現了BCH與LDPC ECC技術的融合。

根據Objective Analysis公司的Jim Handy簡要報告可知，選擇采用3D NAND將會讓這些難題簡化。

其中的兩大主要原因如下：

首先，當3D NAND閃存芯片建成之后，單元尺寸將從15納米恢復至40納米左右，爾后即可在該芯片上采用最先進的2D或平面NAND技術。

其次則是源于3D NAND的構建方式。“3D NAND的浮柵或電荷捕獲將在作為通道的接桿附近形成一個圓圈，從而讓其面積增加了三倍以上。故而現在3D NAND芯片的面積大致相當于一款90納米的平面NAND芯片。”

另外，Jim Handy還提供了一張圖表以展示MLC與TLC閃存在不同單元尺寸條件下通常所需的ECC位數。

根據圖表顯示，TLC NAND閃存的單元尺寸在15納米工藝幾何尺寸時所需ECC位數已超過75比特，而當芯片的幾何尺寸為90納米時，ECC的位數需求則在15以下。

對此，Handy在其報告中寫道：“我們據此即可推斷QLC 3D NAND所需的位數將少于20。這也是為何與以往的平面NAND相比，采用3D NAND能夠提升QLC可行性的原因。”

此外，Handy還描繪了每單元擁有更多位數的前景。“從長遠看來，我認為大多數3D NAND控制器將會采用LDPC以確保每單元存儲4字節以上的數據。當然，實現這一目標需要一些時間。而在短期內，3D NAND將能夠通過使用簡單的BCH算法完成其向QLC轉變。”

試想每單元能夠存儲5比特字節的閃存——或稱之為五級單元或PLC閃存？由于QLC已經用于代表四級單元閃存，所以我們不能將五級單元按quintuple level cell首字母縮寫命名，并且其將比QLC閃存增加25%，每單元存儲為5比特而非4比特。因此，一款容量為1 TB的QLC SSD或將可能變為1.25 TB的PLC SSD。恩，此番前景的確令人欣喜，但或許仍需數年才能得以實現。

目前看來，QLC閃存似乎已具備一定的可行性，我們或將于今年年底便可見其真身。