闪存的发展历史

发展历史在1984年，东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同，闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电后不会丢失)，其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。1988年，公司推出了一款256K bit闪存芯片。它如同鞋盒一样大小，并被内嵌于一个录音机里。後来，Intel发明的这类闪存被统称为NOR闪存。它结合EPROM(可擦除可编程只读存储器)和EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)两项技术，并拥有一个SRAM接口。第二种闪存称为NAND闪存。它由日立公司于1989年研制，并被认为是NOR闪存的理想替代者。NAND闪存的写周期比NOR闪存短90%，它的保存与删除处理的速度也相对较快。NAND的存储单元只有NOR的一半，在更小的存储空间中NAND获得了更好的性能。鉴于NAND出色的表现，它常常被应用于诸如CompactFlash、SmartMedia、 SD、 MMC、 xD、 and PC cards、USB sticks等存储卡上。

市场分析闪存市场仍属于群雄争霸的未成熟时期。三星、日立、Spansion和Intel是这个市场的四大生产商。由于战略上的一些错误，Intel在第一次让出了它的榜首座椅，下落至三星、日立和Spansion之後。AMD闪存业务部门Spansion同时生产NAND和NOR闪存。它上半年的NOR闪存产量几乎与Intel持平，成为NOR闪存的最大制造商。该公司在上半年赢利为13亿美元，几乎是它整个公司利润额(25亿美元)的一半以上。总体而言，Intel和AMD在上半年成绩喜人，但三星和日立却遭受挫折。据市场调研公司iSuppli所做的估计，全球的闪存收益将达到166亿美元，比2003年(116.4亿美元)上涨46%。消息者对数码相机、USB sticks和压缩式MP3播放器内存的需求将极大推动闪存的销售。据预测，2005年闪存的销售额将达到175亿美元。不过，iSuppli估计，2005年至2008年闪存的利润增涨将有所回落，最高将达224亿美元。

替代品与许多寿命短小的信息技术相比，闪存以其16年的发展历程，充分显示了其“老前辈”的作风。九十年代初，闪存才初入市场;至2000年，利益额已突破十亿美元。英飞凌科技闪存部门主任，彼得曾说：“就闪存的生命周期而言，我们仍处于一个上升的阶段。”英飞凌相信，闪存的销售仍具有上升空间，并在酝酿加入对该市场的投入。英飞凌宣布，其位于德累斯顿的200毫米DRAM工厂已经开始生产512Mb NAND兼容闪存芯片。到2004年底，英飞凌公司计划采用170纳米制造工艺，每月制造超过10,000片晶圆。而2007年，该公司更希望在NAND市场成为前三甲。此外，Intel技术与制造集团副总载Stefan Lai认为，在2008年之前，闪存将不可替代。2006年，Intel将首先采用65纳米技术;到2008年，正在研发的新一代45纳米技术将有望投放市场。Stefan Lai觉得，预测仍然比较浅显，或许32纳米、22纳米技术完全有可能实现。但Stefan Lai也承认，2008年至2010年，新的技术可能会取而代之。尽管对闪存替代品的讨论越来越激励，闪存仍然受到市场的重视。未来的替代品不仅必须是类似闪存一样的非易失性存储器，而且在速度和写周期上略胜一筹。此外，生产成本也应该相对低廉。由于制造技术还不成熟，新的替代品不会对闪存构成绝对的威胁。

制造工艺可以影响晶体管的密度，也对一些操作的时间有影响。譬如前面提到的写稳定和读稳定时间，它们在我们的计算当中占去了时间的重要部分，尤其是写入时。如果能够降低这些时间，就可以进一步提高性能。90nm的制造工艺能够改进性能吗?答案恐怕是否!实际情况是，随着存储密度的提高，需要的读、写稳定时间是呈现上升趋势的。前面的计算所举的例子中就体现了这种趋势，否则4Gb芯片的性能提升更加明显。综合来看，大容量的NAND型闪存芯片虽然寻址、操作时间会略长，但随着页容量的提高，有效传输率还是会大一些，大容量的芯片符合市场对容量、成本和性能的需求趋势。而增加数据线和提高频率，则是提高性能的最有效途径，但由于命令、地址信息占用操作周期，以及一些固定操作时间(如信号稳定时间等)等工艺、物理因素的影响，它们不会带来同比的性能提升。1Page=(2K+64)Bytes;1Block=(2K+64)B×64Pages=(128K+4K)Bytes;1Device=(2K+64)B×64Pages×4096Blocks=4224Mbits其中：A0～11对页内进行寻址，可以被理解为“列地址”。A12～29对页进行寻址，可以被理解为“行地址”。为了方便，“列地址”和“行地址”分为两组传输，而不是将它们直接组合起来一个大组。因此每组在最后一个周期会有若干数据线无信息传输。没有利用的数据线保持低电平。NAND型闪存所谓的“行地址”和“列地址”不是我们在DRAM、SRAM中所熟悉的定义，只是一种相对方便的表达方式而已。为了便于理解，我们可以将上面三维的NAND型闪存芯片架构图在垂直方向做一个剖面，在这个剖面中套用二维的“行”、“列”概念就比较直观了。