半导体巨头SK海力士放大招！5比特NAND闪存暴增20倍读速，存储新时代来了！

内存巨头在NAND闪存领域的每一步都牵动着行业神经。在审慎推进NAND容量扩展的同时，淘汰老旧产品如MLC（多级单元），并全力投入先进技术研发，已成为行业共识。新媒网跨境获悉，在2025年12月举行的旧金山IEDM会议上，韩国半导体巨头SK海力士正式发布了其前沿的5比特NAND闪存技术。据外媒报道，SK海力士宣称，这项新技术能实现比传统PLC（五级单元）闪存快20倍的读取速度，标志着NAND技术的一次重大突破。

SK海力士此次提出的创新方案被称为“多站点单元”（Multi-Site Cell, MSC）NAND技术。该技术的核心在于将每个3D NAND单元一分为二，从而有效提升了每个单元的数据存储容量。与此同时，通过这种结构性调整，每个半单元所需的电压状态数量大约减少了三分之二。外媒进一步指出，这项突破性进展展现了SK海力士自2022年起便在持续研发的“4D 2.0”技术平台的最新成果。

该创新旨在解决NAND闪存领域长期存在的一个关键瓶颈：传统单元在存储超过四比特（即QLC，四级单元）数据时，会遭遇“电压状态壁垒”。这一壁垒主要表现为随着比特数的增加，每个电压状态之间的间隔变得极窄，从而严重影响数据读取的准确性和可靠性。SK海力士通过重新设计比特存储方式，成功地在不牺牲速度和耐用性的前提下，实现了每个单元存储五比特数据的目标。

破解单元编码：SK海力士的多站点单元方案深度解析

NAND闪存技术的发展历程，很大程度上是围绕着如何在有限的物理空间内存储更多数据而展开的。早期，每个存储单元只能存储1比特数据（SLC，单级单元）。随后，技术进步实现了每个单元存储2比特（MLC）、3比特（TLC）乃至4比特（QLC）数据。然而，随着每个单元存储比特数的增加，需要区分的电压状态也随之增多。

外媒报告解释称，增加电压状态意味着这些状态在电压范围内的分布会变得更加密集。当电压状态彼此过于接近时，区分它们的难度会大幅增加，这直接导致了感应裕度（sensing margin）的缩小。感应裕度是确保数据准确读取的关键，其缩小会使得在读取过程中更容易发生错误，进而影响数据的可靠性。简而言之，在一个存储单元中塞入更多比特数据，不仅会加快单元的老化速度，还会降低其整体可靠性和耐用性。

当前，QLC 3D NAND闪存技术已经实现大规模量产，广泛应用于固态硬盘（SSD）及各类存储设备中。然而，比QLC更进一步的PLC（五级单元）技术，虽然理论上拥有更高的存储密度，但尚未实现商业化应用。这主要是因为PLC技术在实际应用中面临读取可靠性低和使用寿命短等严峻挑战。

尽管面临技术难题，PLC技术对行业仍具有巨大吸引力。报告指出，相较于目前的QLC芯片，PLC技术能够将NAND芯片的容量——以及固态硬盘的存储容量——提升高达25%。这意味着在相同物理体积下，用户可以获得显著更多的存储空间，这对于数据中心、人工智能应用以及消费电子产品等领域都具有战略性意义。因此，如何克服PLC的技术瓶颈，成为NAND闪存行业的一大研究重点。

SK海力士正是致力于解决这一瓶颈。其MSC技术通过将一个NAND单元物理性地分割成两个独立的“站点”，每个站点负责存储一部分数据。每个半单元（即“站点”）被设计为拥有六个电压状态。通过这种巧妙的分割，每个站点需要区分的电压状态数量大大减少，从而显著提升了单个站点的读取可靠性和准确性。

外媒报告详细阐述了其工作原理：当这两个独立站点的数值被组合起来时，整个系统能够产生36种可能的电压状态。考虑到PLC闪存存储5比特数据仅需要32种状态（2的5次方），SK海力士的方案不仅完全满足了PLC的数据编码需求，还额外留出了四种未使用的电压状态。这些冗余状态为系统提供了额外的设计裕度，使得SK海力士能够在每个单元中存储五比特数据的同时，仍能有效保持数据的可靠性。这无疑为PLC技术迈向商业化应用铺平了道路，预示着未来NAND闪存存储密度的进一步飞跃。

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本文来源：新媒网 https://nmedialink.com/posts/sk-hynix-5-bit-nand-20x-faster-storage.html