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Endure (Endure to the end)
2026-09-24 08:58:16※ 引述《a760714a》之銘言
: 【慢到 PK 】iPhone 18 Pro 正式出貨後，科技頻道《HOMOLAB》最新實測發現，Apple i
: Phone 18 Pro / Pro Max 的 1TB / 2TB 版本疑因成本考量，採用了成本較低、密度較高
: 的 QLC 快閃記憶體（NAND Flash）。這導致手機在長時間持續高負載寫入下，出現嚴重
: 的「斷崖式」降速，最低寫入速度甚至跌破 1.1 MB/s，表現有如傳統慢速 SD 卡；反觀
: 售價較低的 512GB 版本由於採用 TLC 快閃記憶體，效能表現相當理想。
: 根據《HOMOLAB》針對 iPhone 18 Pro Max 1TB 的測試影片，該機所使用的 NAND Flash
: 為日本 KIOXIA 的 QLC NAND 晶片。在初始 SLC 快取（Cache）階段，寫入速度能達到逾
: 3,000 MB/s 的水準；然而，一旦快取用罄進入過渡區域，平均速度便降至約 578 MB/s
: 。
: 當儲存空間大約寫入了 30% 後，就會進入 QLC 原生寫入階段，平均速度僅約 79.4 MB/s
: ，最低更降至 25.6 MB/s。當容量佔用達 60% 狀態時，隨著可用空間減少，動態 SLC 快
: 取空間進一步被壓縮，平均寫入速度跌至 45 MB/s，極限最低速甚至僅有 1.1 MB/s。
: 相比之下，較平價的 512GB 機型因採用每單元儲存 3 位元資料的 TLC 快閃記憶體，在
: 混合負載測試中，持續表現比 1TB 的 QLC 機型高出多達 38%，整體寫入穩定度顯著佔優
: 。
: 目前，根據中國華強北維修師傅實測，Apple iPhone 18 Pro / Pro Max 512GB 版本應該
: 是 100% 全 TLC NAND，1TB 則是 80% 至 90% 採用 QLC NAND，2TB 則幾乎是 100% 全 Q
: LC NAND。
: 造成儲存效能上的差異，主要是源於 QLC 與 TLC 的架構差別。TLC（Triple-Level Cell
: ）每個儲存單元容納 3 個位元資料，而 QLC（Quad-Level Cell）則容納 4 個位元。QLC
: 雖具備容量密度高、每單位成本低的優勢，適合大規模製造大容量儲存裝置，但其原生
: 寫入延遲較高、耐用度（P/E 循環）較低，一旦缺乏快取演算法的最佳化緩衝，速度就會
: 大幅衰退。
寫這篇的人很壞心，他講的每一個都對，最主要的問題卻因為漏給資訊，
引誘讀者往錯誤的方向想，有幾個概念是要解釋清楚的
NAND 是一種非揮發性快閃記憶體，即使未連接電源也可以保存資料。
擁有關機時還能保留資料的能力，使得 NAND 成為內部、外部和攜帶型裝置的理想選擇。
USB 隨身碟、SSD 固態硬碟和 SD 記憶卡都使用快閃記憶體技術，提供筆記型電腦、
桌上型電腦、智慧型手機或數位相機儲存空間。市場上目前有幾種類型的 NAND。
最簡單的說法是，依照每個儲存單元內可儲存的資訊位元數分類。位元代表電荷狀態，
儲存0 (關) 或 1 (開)兩種狀態。不同 NAND 類型的主要差異還包括成本、容量和耐用度。
耐久性取決於快閃記憶體可執行的總寫入/抹除次數 (P/E)。
抹寫次數是指寫入到記憶體單元到抹除的過程，若 NAND 技術可執行的抹寫次數越高，
則裝置的耐用度就越好。最常見的 NAND 快閃記憶體類型包括 SLC、MLC、TLC 與 QLC，
各自在效能與成本之間提供不同的取捨。
‧ SLC (Single-Level Cell）單級儲存單元：大約5~10萬次總寫入/抹除次數 （P/E）
‧ MLC （Multi-Level Cell）多/雙級儲存單元：大約 3 千～1 萬次
‧ TLC (Triple-Level Cell) 三級儲存單元：大約 1 千～3 千次（現代 3D 已有提升）
‧ QLC （Quad-Level Cell）四級儲存單元：大約 500～1,000 次
單級指的是一單元中儲存1個位元（1 bit)，雙級2個位元，三級3位元，四級4位元，
每個位元能表示0、1兩狀態，QLC的四級4位元能表示16種狀態
1、QLC比較便宜：這個99%對，同容量下實際差距雖依 NAND 世代與供應狀況而異 ，
但QLC 版本通常比 TLC 便宜 20–40%（容量越大差距越明顯）。
主因來自密度更高：QLC每個cell 存4 bit，TLC只存3 bit。同樣的矽晶圓面積同層數，
QLC 可以產出更多容量。
廠商（Samsung、SK Hynix、Kioxia/Micron 等）用相同或相近的製程生產時，
QLC 的每 GB 成本自然更低，故便宜不是來自偷工減料，QLC在工藝上難度反而更高。
但這種規模生產所降低的成本，不是我想說的重點，
蘋果NAND 硬碟晶片在主機板上通常只有一顆，
只要容量所需要的層數和製程失敗率產生交錯，結果可能就不一樣。你就想像一下，
假設TLC是一棟大樓蓋一層3000個房間，QLC一層蓋4000個房間，
但我要12萬個房間，一個蓋40層，一個蓋30層，0.999的40次方，
就比0.99866的30次方高，只要QLC的單層良率低於0.99866，
那誰比較便宜還真不好說。
2、『手機在長時間持續高負載寫入下，出現嚴重的「斷崖式」降速，
最低寫入速度甚至跌破 1.1 MB/s，表現有如傳統慢速 SD 卡』：
他說的也正確，但這是一口氣在1TB或2TB的容量，儲存空間已經使用60~70%，
還持續寫入才開始發生的降速，這是必然的物理限制，
他把「長時間持續高負載寫入下」的情況，寫的好像「寫入檔案任何大小、剩餘多少任何
容量」都是一個樣，這反而是不對的，物理上雖然每個 cell 只能設定成一種位元密度。
但Apple 的自研控制器（S6E 系列）可以動態把不同區域（Band）設定成不同模式，
少量區域當 SLC（1 bit，最快、最耐用，當高速快取），主體當 TLC（3 bit），
需要極致容量時才切到完整 QLC（4 bit）」。換句話說，雖然顆粒是 QLC，
但平常運作其實是「QLC 顆粒當 TLC + SLC 用」，犧牲一點原始容量來換速度與壽命。
只有在空間很滿、快取不夠用時，才會比較明顯露出 QLC 的原形。
同理，所有都是對比出來的，TLC一樣會比MLC慢，MLC會比SLC慢
3、『反觀售價較低的 512GB 版本由於採用 TLC 快閃記憶體，效能表現相當理想』：
這是他最可惡的地方，TLC明明寫到超過控制器設定的不同模式也會降速，
他卻描述寫效能表現相當「理想」，他的理想根本沒有定義！
4、『其原生寫入延遲較高、耐用度（P/E 循環）較低，
一旦缺乏快取演算法的最佳化緩衝，速度就會大幅衰退。』
寫的都對，但他沒說的是「控制器可以動態把不同區域（Band）設定成不同模式」，
那些被設成 1-bit 的區域，耐用度會大幅提升，大多估可提升到數萬次，
有些工業級產品宣稱接近或達到原生 SLC 水準。
但代價是容量大幅縮水：設成 SLC 後，理論可用容量約剩原本的1/4。
控制器只會動態劃出「有限比例」當高速/高耐用快取（常見是幾十到一兩百 GB），
其餘大部分空間還是用較低密度（接近 TLC 或原生 QLC）模式存放資料。
這兩篇2026比較新的研究文章，解釋了動態把不同區域（Band）設定成不同模式，
為什麼耐用度會大幅提升。
https://vocus.cc/article/6a1b9a30fd89780001518fd0
當我們對單元每一次的擦寫，控制器會施加一個高壓編程脈衝，
使電子透過量子隧道效應穿越二氧化矽絕緣層（Tunnel Oxide），進入捕獲層。
抹除操作則是施加反向電壓，讓電子釋放出來。這種物理機制帶來了致命的副作用。
每一次電子的穿越，都會對極薄的二氧化矽絕緣層造成微小的晶格損傷，形成物理缺陷。
隨著 P/E 循環次數的增加，這些缺陷會逐漸累積，形成電子洩漏的通道。
這就是 NAND Flash 物理磨損的根本原因。當絕緣層退化到一定程度後，
單元保持電荷的能力會急劇下降，導致資料保存期（Data Retention）縮短，
並引發原始誤碼率（Raw Bit Error Rate，簡稱 RBER）的上升。
誤碼率高到一定程度等同耐用度下降到被定義成「損壞」，他落落長的寫一大堆，
其實只是在反覆說一件事，隨著技術進步，現代 SSD 控制器用了很強大的 LDPC 糾錯碼
（低密度奇偶校驗碼），再加上軟判決、硬判決等多層解碼機制，
可以把 QLC 的「物理弱點」大幅補償回來，在特定條件下，
LDPC加上控制器算法優化讓各不同區域（Band）磨損的更平均，
QLC 的「系統級有效壽命」甚至有機會追上或超過某些舊世代未優化好的 TLC，
而且現在消費級的電子產品，早就不追求幾十年的儲存能力，
電池、螢幕、主機板電容通常更早壞，在某些長年不動的系統檔案、照片所存的區域，
擦寫次數甚至在消費級電子產品的一生未達10次，只要你50%容量的大檔案搬的次數夠少，
那又何必在意1000次的擦寫？而且雲端的存在，壞了維修也不心疼，
你甚至找不到有人壞硬碟在修的報價單，NAND壞估計都直接被當主機板掛了。
https://reurl.cc/MWDV34
這篇講到這個QLC靠控制器改寫韌體，做些晶粒級隔離（Die-level isolation）、
最佳化的 SLC 預留分配、區域感知（Region-aware）I/O 調度，
可大幅提高QLC晶粒模擬的pSLC增加25倍耐用度，原本1000次的話，那就能變25000次，
只要過去裝的不夠滿，沒事再更新一下IOS，讓它半夜發熱跑一下索引，
重新換一塊區域當pSLC，撐到比電池、螢幕、主機板電容更久根本不是什麼難事。