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  • 长江存储推出全新致钛系列消费级固态硬盘

    长江存储推出全新致钛系列消费级固态硬盘

    2020年9月10日,长江存储推出致钛系列两款消费级固态硬盘(SSD)新品,分别为PCIe接口PC005 Active和SATA接口SC001 Active,兼具强劲的性能和可靠的品质。两款产品现已登陆京东预售,参加预售的消费者将享受10元抵50元定金膨胀优惠活动,两款产品将于9月22日起正式开放购买。 “致钛产品的优势主要体现在对传统闪存技术的创新,释放3D NAND闪存潜能。基于长江存储Xtacking®创新架构打造的致钛系列SSD兼具强劲的性能和可靠的品质,从而为消费者带来优质的产品体验。”长江存储市场与销售高级副总裁龚翊提到:“长江存储未来将推出更多致钛·ZHITAI系列产品,力求以追求极‘致’的产品设计理念定义闪存科技新‘钛’度,凭借品质与速度,帮助消费者用记忆承载梦想。” 此次发布的SC001 Active和PC005 Active两款产品可分别满足不同场景的应用需求,产品主要特点为: PC005 Active PC005 Active采用PCIe Gen3x4接口,NVMe协议,搭配512MB至1GB DRAM缓存,致力于满足高阶用户的需求,能够承载电竞、设计类高性能应用,使得设计源文件的打开速度和游戏加载的速度明显提升,细节特征如下: 卓越的性能体验:采用Xtacking®架构长江存储高品质原厂颗粒和智能SLC缓存技术,加速固态硬盘读写性能,连续读取速度最高可达3500MB/s; 坚固耐用:PC005 Active内部无机械组件,抗震性能和数据安全性更高; 智能管理功耗:全速读写状态下,依然通过主动智能功耗管理技术,实现动态调整功耗,并且支持超低功耗模式,从而带来更好的高性能持续性和使用体验; 多种容量自由选择:PC005 Active拥有三种不同的存储容量——256GB、512GB和1TB,尺寸规格均为M.2 2280; 使用寿命长,原厂质保:1TB版本拥有高达640TBW(总写入字节),使用寿命格外持久,PC005 Active提供5年的原厂质保。 SC001 Active SC001 Active采用SATA 3.0接口,是兼具速度与超长寿命的固态硬盘,让所有消费者都能享受它所带来的速度美学。SC001 Active可以大幅提升系统的开机、程序加载、文件保存、文件传输等速度,适用于日常存储使用,尤其适合办公电脑、笔记本电脑等场景使用。细节特征如下: 卓越的性能体验:采用Xtacking®架构长江存储高品质原厂颗粒和智能SLC缓存技术,拥有卓越的高速性能,其中SC001 Active的读取速度可达520MB/s,写入速度达510MB/s; 坚固耐用:SC001 Active内部无机械组件,抗震性能和数据安全性更高;并且支持DEVSLP低功耗模式,大大提高稳定性并增加续航时长; 多种容量规格自由选择:SC001 Active拥有三种不同的存储容量——256GB、512GB和1TB,各提供2.5寸和M.2 2280两种尺寸规格供选择; 使用寿命长,原厂质保:1TB版本拥有高达680 TBW(总写入字节),使用寿命格外持久,SC001 Active提供3年的原厂质保。 长江存储一贯重视核心技术的研发和创新,其独有的Xtacking®架构可以在两片独立的晶圆上加工外围电路和存储单元,使NAND拥有更高的I/O接口速度,实现更高的存储密度以及更小的芯片面积。从企业级市场扩展到消费领域,长江存储希望将自身的创新成果应用到更广泛的范围,满足消费市场上持续增长的存储需求。此次全新发布的致钛SC001 Active和致钛PC005 Active均搭载创新Xtacking®架构3D NAND高品质原厂颗粒。 一直以来长江存储不断以创新能力应对时代之变。未来,长江存储仍将加大投入、加强核心技术攻关与平台产品研发,始终秉承平等开放的态度,致力于与全球伙伴一道推进智能化应用落地,用卓越的科技成果赋能全球消费者。

    时间:2021-04-05 关键词: 固态硬盘 闪存技术

  • 大联大世平集团推出基于NXP LPC55系列之电脑周边产品应用解决方案

    大联大世平集团推出基于NXP LPC55系列之电脑周边产品应用解决方案

    2019年7月16日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下世平推出基于恩智浦(NXP)MCU LPC55系列之电脑周边产品应用解决方案。虽然现在移动电子设备大行其道,但是每天工作生活还是无法脱离电脑的存在。如何让使用电脑这一传统行为变得高效、便捷和有趣,成为电脑周边产品设计的新趋势。充满创意的电脑周边智能产品也成为近年来萎靡不振的PC产业中最为热门的产品种类一。由大联大世平推出的基于NXP MCU LPC55全系列方案之电脑周边产品应用涉及的产品有:无线键盘、无线鼠标、Hi-Res Audio于耳机或音箱上、以及点缀于产品上的灯效控制技术,功能齐全。该方案的主平台采用最新的NXP LPC55系列的MCU,它是基于Arm®Cortex®-M33上为Dual Core+DSP架构,面向大众市场且效能较高的微控制器系列产品,采用40nm嵌入式闪存技术,改进产品架构并提高集成度。图示1-大联大世平推出基于NXP LPC55系列之电脑周边产品应用解决方案的展示板图核心技术优势·基于Arm®Cortex®-M33内核的MCU,比Cortex-M3内核提升了近20%的性能;·NXP目前功耗相当突出的MCU系列,在96MHz的条件下可达32uA/MHz的动态功耗;·可接入的安全性:主平台MCU基于SRAM PUF的信任和配置,通过encrypted images(internal flash)real-time执行,并通过TrustZone-M保护机制;·实现性能效率的新突破:主平台MCU提供集成电源管理IC(DC-DC)和专用co-processors,用于核心信号的处理和加密加速;·全面的产品与可扩展性:主平台MCU具有40nm的低成本优势,并在开发板上提供广泛的可扩充性Connector;·可使用PC通过USB audio driver连接播放音效;·可控RGB LED(此LED内含driver)Display,若需扩充LED数量时,可通过此方案板上的J19 connector连接WPI制作的Brightek方案灯板扩增,演示的延伸应用参考如气氛灯、广告看板、电视墙等。图示2-大联大世平推出基于NXP LPC55系列之电脑周边产品应用解决方案的方案块图方案规格【核心规格】·ARM Cortex-M33 core 100MHz Dual Core & Power Quad & Trust Zone & Security Engine,640 KB Flash & 320 KB SRAM【周边interface性能】·USB,USB High speed (H/D) w/ on-chip HS PHY;USB Full-speed (H/D),Crystal-less·SDIO,Support 2 cards·ADC,1Msps采样率16 bit SAR ADC·SPI,High speed SPI up to 50MHz·I2S,Audio High Definition and High Resolution 32-Bit,384-kHz PCM的播放【切换的interface最大数量参考】·8组Flexcomm support up to 8xSPI,8xUART,8xI2C,4x I2S【加密技术】·AES-256 HW Encryption/Decrypt for flash data·Protected Flash Region(PFR)·SHA-2·SRAM PUF for Key Generation support·PRINCE-On-The-Fly Encrypt/Decrypt for flash data·DICE·Secure debug authentication·RNG

    时间:2019-07-16 关键词: 电脑 智能产品 闪存技术

  • 长江存储将宣布Xtacking 2.0闪存技术 速度堪比DDR4内存

    长江存储将宣布Xtacking 2.0闪存技术 速度堪比DDR4内存

      来自集邦咨询半导体研究中心(DRAMeXchange)的消息称,预计长江存储到年底扩张达至少60K/m的投片量,与其他竞争者动辄200K/m以上的产能并不算大,但预估NAND Flash市场价格仍会受到一定冲击,进而导致跌价趋势持续。 在技术方面,为了尽快缩短与国外厂商的差距,长江存储在闪存技术上采取了跳跃式发展,32层堆栈的只是小量生产,64层堆栈是今明两年生产的主力,再下一代则会直接进入128层堆栈,跳过了三星、美光、东芝、Intel等公司现在力推的96层堆栈闪存,这几家公司预计在2020年才会推出128层堆栈的闪存。 在这个问题上,去年长江存储推出了Xtacking结构的3D NAND闪存技术,该技术将为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能,更高的存储密度,以及更短的产品上市周期。 采用Xtacking,可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本。 性能上,长江存储表示“目前,世界上最快的3D NAND I/O速度的目标值是1.4Gbps,而大多数NAND供应商仅能供应1.0 Gbps或更低的速度。利用Xtacking技术我们有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps,与DRAM DDR4的I/O速度相当。这对NAND行业来讲将是颠覆性的。” 日前在GSA Memory+会议上,长江存储联席CTO汤强发表了《三维闪存技术发展的展望》演讲,表示长江存储今年8月份将会推出Xtacking 2.0闪存技术,Xtacking依然会不断进化中。

    时间:2019-05-16 关键词: 2.0 xtacking 闪存技术

  • 长江存储将宣布Xtacking 2.0闪存技术 速度堪比DDR4内存

    长江存储将宣布Xtacking 2.0闪存技术 速度堪比DDR4内存

      来自集邦咨询半导体研究中心(DRAMeXchange)的消息称,预计长江存储到年底扩张达至少60K/m的投片量,与其他竞争者动辄200K/m以上的产能并不算大,但预估NAND Flash市场价格仍会受到一定冲击,进而导致跌价趋势持续。 在技术方面,为了尽快缩短与国外厂商的差距,长江存储在闪存技术上采取了跳跃式发展,32层堆栈的只是小量生产,64层堆栈是今明两年生产的主力,再下一代则会直接进入128层堆栈,跳过了三星、美光、东芝、Intel等公司现在力推的96层堆栈闪存,这几家公司预计在2020年才会推出128层堆栈的闪存。 在这个问题上,去年长江存储推出了Xtacking结构的3D NAND闪存技术,该技术将为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能,更高的存储密度,以及更短的产品上市周期。 采用Xtacking,可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本。 性能上,长江存储表示“目前,世界上最快的3D NAND I/O速度的目标值是1.4Gbps,而大多数NAND供应商仅能供应1.0 Gbps或更低的速度。利用Xtacking技术我们有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps,与DRAM DDR4的I/O速度相当。这对NAND行业来讲将是颠覆性的。” 日前在GSA Memory+会议上,长江存储联席CTO汤强发表了《三维闪存技术发展的展望》演讲,表示长江存储今年8月份将会推出Xtacking 2.0闪存技术,Xtacking依然会不断进化中。

    时间:2019-05-16 关键词: 2.0 xtacking 闪存技术

  • 长江存储将宣布Xtacking 2.0闪存技术 速度堪比DDR4内存

    长江存储将宣布Xtacking 2.0闪存技术 速度堪比DDR4内存

      来自集邦咨询半导体研究中心(DRAMeXchange)的消息称,预计长江存储到年底扩张达至少60K/m的投片量,与其他竞争者动辄200K/m以上的产能并不算大,但预估NAND Flash市场价格仍会受到一定冲击,进而导致跌价趋势持续。 在技术方面,为了尽快缩短与国外厂商的差距,长江存储在闪存技术上采取了跳跃式发展,32层堆栈的只是小量生产,64层堆栈是今明两年生产的主力,再下一代则会直接进入128层堆栈,跳过了三星、美光、东芝、Intel等公司现在力推的96层堆栈闪存,这几家公司预计在2020年才会推出128层堆栈的闪存。 在这个问题上,去年长江存储推出了Xtacking结构的3D NAND闪存技术,该技术将为3D NAND闪存带来前所未有的I/O高性能,更高的存储密度,以及更短的产品上市周期。 采用Xtacking,可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本。 性能上,长江存储表示“目前,世界上最快的3D NAND I/O速度的目标值是1.4Gbps,而大多数NAND供应商仅能供应1.0 Gbps或更低的速度。利用Xtacking技术我们有望大幅提升NAND I/O速度到3.0Gbps,与DRAM DDR4的I/O速度相当。这对NAND行业来讲将是颠覆性的。” 日前在GSA Memory+会议上,长江存储联席CTO汤强发表了《三维闪存技术发展的展望》演讲,表示长江存储今年8月份将会推出Xtacking 2.0闪存技术,Xtacking依然会不断进化中。

    时间:2019-05-16 关键词: 2.0 xtacking 闪存技术

  • 紫光集团发布声明:与SK共同研发闪存芯片消息不属实

    紫光集团发布声明:与SK共同研发闪存芯片消息不属实

    据报道,今天紫光集团发布声明称,有关“与SK海力士就芯片闪存技术许可进行谈判与合作”的消息纯属捕风捉影的市场传言,完全没有事实依据。 声明表示,紫光并未与SK海力士进行相关领域的商业接触,以及开展技术许可谈判等事宜。      

    时间:2017-12-27 关键词: 紫光集团 sk海力士 行业资讯 闪存技术

  • 全面解析闪存技术大餐 架构/颗粒/接口/可靠性

    全面解析闪存技术大餐 架构/颗粒/接口/可靠性

    闪存最明显特点就是稳定性能,低时延和高随机IOPS。对于闪存,在评估性能时,我们一般主要关注90% IO落入规定的时延范围(性能是一个线性范围,而不是某一个点)。数据保护等追求所有软件特性都基于Inline实现,如Inline重删、压缩、Thin-Provisioning(尤其是重删,一方面SSD价格还是偏高,重删压缩可以节约投入成本;另一方面也减少了IO下盘次数提高SSD寿命)。但对于闪存,我们所关注的特性和技术指标远远不止这些。 闪存架构 闪存的Scale out能力:横向扩展能力是应对并发访问和提升性能容量的最基本特性,所以闪存是必须具备的功能。目前XtremIO支持16控,solidfire已经支持但100个控制器节点。 控制器对称A/A 能力:闪存的主要应用场景如OLTP等,传统的A/P、ALUA阵列在主控制器故障切换时都需要时间切换,并导致IO归零;并且在闪存阵列下,一般系统CPU是瓶颈,所以只有无归属、性能均衡的A/A对称架构才能更好应对。目前传统存储(如EMC VMAX/VNX,HP 3PAR, HDS USP/VSP)都已经支持,但是闪存阵列还没看见宣传;好多闪存产品,如 PureStorage还是 A/P模式。 元数据管理 闪存的设计主要是考虑如何发挥出SSD的随机访问性能,不像HDD那样,需要通过预取、IO聚合技术来提高下盘的顺序性,减少对机械盘的操作来提升性能。所以闪存在设计上要考虑如何优化元数据(系统元数据、重删压缩指纹、FTL映射等)管理,IO调度策略,垃圾回收和磨损均衡等设计。 两层元数据管理架构是实现元数据管理的趋势,其基本思想是元数据映射基于LBA->块ID->Block位置的Map形式,卷的数据LBA映射到块ID,而不是磁盘上的物理Block地址;数据变化后只需改变对应块ID映射关系,块ID就可以映射到新的物理空间,这样相比单层方式就简化重删压缩实现和效率。 SolidFire采用两层元数据管理架构实现元数管理,元数据管理采用Key-Value方式;元数据映射基于LBA->块ID->位置的Map形式,卷的数据LBA对应块ID,而不是磁盘上的物理地址;所以数据变化后计算指纹只需改变对应块ID映射关系,天然就支持重删。在垃圾回收时,是采用块标记法实现对未使用块的清除。 GFTL功能 GFTL称作Global FTL,闪存阵列可以配合SSD控制器(需要SSD开放内部接口给阵列),通过阵列完成一些如ROW写满条带下盘,全局负载均衡,整块对齐擦除、垃圾回收等高级优化功能。另外,GFLT也可记录重删压缩数据库,指纹元数据管理,实现RAID功能,进行IO聚合,通过元数据记录实现RAID满条带下盘,从而规避读、修改、写放大操作,解决Write-Hole问题等。 SSD自身的FTL只能完成数据LAB/重删后数据块、到真实颗粒块(block)的影射,只能实现简单的垃圾回收和ROW数据写,内部把不同Block组织在一起组成RAID。很多外购SSD磁盘的闪存厂商都还不支持GFTL技术,但是该技术是提高闪存效率和竞争力的有力武器。 重删特性 重删是闪存最基本特性之一,分为Inline和Postline,但对闪存Inline才能体现真正价值。重删一般分为HASH指纹算法(以SHA-1为例说明,存在碰撞问题)和按字节对比法两种,逐字节对比可靠性高,但会严重影响闪存性能,所以很少使用,只在数据一致性要求非常严格的场景下使用。 SHA-1算法会有Hash冲突的概率,Hash输出长度一般为160字节的数字,对不同数据块(大小可设置)其输出是随机的,在0-2^(160-1)间分布,不同数据产生相同Hash值的概率2^(-160),只有数据量(固定数据块大小)超过这些数字能表示的值时,才会发生Hash冲突,但到目前位置,所有产生的数据量总和都不至于产生Hash冲突。 所以Hash方式在产品中最为常见。场见的强Hash算法有SHA-1, SHA-256等;常见的弱Hash算法有Murmur3, CRC, MD5等;强Hash发生冲突的概率低。 但是在某些场景,如在8K业务数据块大小的数据库场景下,Key值基本上是唯一的,如果重删粒度也是8K则根本起不到重删的效果,可以让客户选择关闭该功能(XtremIO的Inline重删功能是无法关闭的),只开启压缩。 IO基本流程 数据从主机下发到闪存阵列控制器,对于非A/A架构的闪存来说,首先盘判断IO对应LUN的归属,如果LUN归属在在本地控制器,IO就写到到对应Cache并镜像,否则转发给LUN归属控制器处理。Cache到水位时再切分块LBA为相应大小后,交给增值模块(如重删压缩模块)处理,计算出指纹后,将指纹和数据(重复数据只保留指纹)交给归属控制器来完成下盘,相关模块下盘时分配分条,凑满条带后顺序写入磁盘,记录真实地址和指纹关系,保存指纹到指纹数据库。 Block磨损均衡 Block磨损均衡是为了让数据均匀分布在SSD的所有Block中,从而能达到冷热点均匀分布提高SSD寿命的目的。闪存必须提供磨损均衡来实现,磨损均衡分为动态磨损均衡和静态磨损均衡;动态磨损均衡是由主机更新数据触发的,通过主机读写保证数据的擦写平均分布到所有的Block上,因为每种应用都有冷热数据,所以静态磨损均衡并不能保证冷热度均匀分布。 静态磨损均衡是由SSD内部机制实现,将冷Block上的数据进行转移(不同于垃圾回收),擦写冷Block上面的数据来接受经常变化的热点数据,使冷Block有机会成为热Block,从而使SSD中所有Block的冷热度达到平衡。 SSD掉电保护 为了防止SSD磁盘中缓存数据由于掉电丢失,SSD还需要提供掉电保护功能。一般SSD会设计电压检测模块来实时检测电压值,当电压低于设置阈值时,SSD电压检测模块会通知SSD控制器进入掉电数据刷写流程,此时会有超级电容作为备电源供电,把磁盘缓存数据刷到Flash颗粒中,防止数据丢失。 另一方面,闪存阵列也应该提供一种机制,当阵列主动下电或升级维护时,下发命令给SSD,让SSD进入掉电缓存数据刷新流程,保证数据一致性。 闪存(Flash)是相对于HDD而言的一种非易失性存储器,Flash分为NOR Flash和NANDFlash,NOR Flash可以当作内存使用直接执行程序,相比DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM具有掉电数据不丢失等特点,所以在嵌入式设备(ARM/MIPS等体系架构)中,一般采用NOR Flash存储BootLoader和OS程序。但今天我们的重点是NAND Flash。 Flash颗粒解析 学习过模拟电路的同学都知道,在模电原理里三极管分两种,一种是双极性三极管,主要基于载流子用来做电流放大,另一种叫做CMOS场效应三极管,通过电场控制的金属氧化物半导体。NAND Flash就是基于场效应P/N沟道和漏极、栅极技术通过浮栅Mosfet对栅极充电实现数非易失据储存的。一个晶体单元称作一个Cell,向Cell中充电就是编程或写入数据,通过电平的高低来判断数据是0还是1。在SLC颗粒类型的Flash中,冲入电荷读取到阈值电平为高电平,一般表示数据0。[!--empirenews.page--] NAND Flash SSD和HDD的最大区别,其一是SSD通过Flash控制电路选通原理来读/写对应地址数据,不必采用笨拙的机械磁头定位数据外;其二是SSD在充电写入数据前,必需要擦除原有的数据,每次充电和放电称为一次P/E(编程/擦出),一块SSD的寿命和可以执行P/E操作的次数强相关。每种Flash颗粒的P/E操作次数是不同的,P/E操作次数越多,对应Flash颗粒的SSD寿命越长,可靠性越好,价格也越高。 NAND Flash颗粒分类 NAND Flash可根据Cell储存bit数据位的不同分为SLC,MLC,TLC,其中MLC还分为eMLC,MLC和cMLC。由于不同类型颗粒结构不同,所有导致了不同颗粒间数据储存能力,性能和可靠性存在差异。 SLC(single level Cell) 是单层存储单元,一个Cell中只存储1bit数据(0/1),在写入数据后就高低2为电平,由于判定写入数据值电压的区间小,所以可擦写次数和可靠性也是最好的,一般在5W-10W之间,但是存储容量相对较少,成本也最高。 MLC(multi-level Cell) 多层式储存单元,存储密度较大,一个Cell中可以存储2bit数据(00/01/10/11),相比SLC,判定写入Cell中电压值区间比2bit数据就比较复杂了,由于NAND Flash的物理属性(擦写会对颗粒的绝缘层造成损坏),也使得随着擦写次数增多,很难判断出写入的数据具体代表的bit位。其擦写次数一般3K左右,另外,2bit数据读写使得MLC速度比SLC慢,但容量较大,价格比较便宜。 eMLC(enterprise MLC)和cMLC(consumer MLC)都是采用MLC技术,主要差别就是NAND Flash颗粒筛选参数,制作工艺和测试方法不同。通过不同标准来界定颗粒,eMLC是经过严格测试和企业级标准筛选,所以可靠性和寿命最高;MLC次之;把挑选完eMLC/MLC之后颗粒成为 cMLC,可靠性和寿命都要稍差一些,但成本低,一般总在个人消费和企业非关键应用中。 TLC(Triple level Cell)三层式存储单元,一个Cell中存放3bit数据(000-111),数据密度更大,通过判定电压确定写入Cell数据的难度更大,所以SLC的擦写次数(P/E)操作只有几百次到上千次;可靠性和性能很低,具有成本优势,一般用在个人消费产品中(不能满足企业产品要求)。 SSD的可靠性问题 为了进一步提高SSD磁盘的寿命,一方面,存储(SSD/HDD)厂商还会在颗粒之上通过ECC(随用户数据生成一起写入磁盘)纠错技术纠正静默错误。在数据写入时采用ECC编码写入检验位,当数据由于位翻转导致静默错误,读取数据时可以利用ECC检验位校正数据,并把正确数据返回主机。常用的ECC校正机制有8bit/512bit, 32bit/2KB,分别可以实现512bit中8bit数据检验和2KB中32bit数据错误的检验,如果错误的bit位数超过8/32bit(称为Uncorrectable bit error),ECC是无法检验恢复的,必须采用RIAD机制来恢复。 另一方面,SSD厂商采用Over-provisioning技术提高闪存寿命。SSD的写入单位是Page, 擦除单位是Block,对某一块Block擦写达到一定次数就会导致Block失效(写入的数据无法判定识别)作废,所以SSD也提供了额外的容量(称为 Over- provisioning),以便替换坏块提高整个SSD寿命,当失效Block的容量超过Over-provisioning容量(MLC的Over-provisioning一般为SSD总容量的28%,不同介质和厂商有所不同),使得整个SSD容量小于其宣称容量时,该SSD就失效了。 颗粒的发展和未来 虽然NAND Flash目前处于绝对的王者地位,但是传统的NAND Flash是一种线性串列的Mosfet存储结构,这种结果限制其容量很难做大。一个可行的方式就是增加存储密度,目前NAND Flash的存储密度已经可以做到微米、甚至到纳米级别;但是随着密度增高,存储单元Cell的浮栅周围产生电容耦合,存储数据能力和可靠性极速降低。 所以,3D Flash技术的出现给闪存的发展指明了方向,3D-Flash技术主要有下面三个方向。 忆阻Memristor存储技术 忆阻器本质上是一种有记忆功能的非线性电阻,通过控制电流的变化可改变其阻值,如果把高阻值定义为“1”,低阻值定义为“0”,通过这种电阻变化实现存储数据的功能。 美光/英特尔联合推出3D XPoint忆阻器存储技术,SanDisk/惠普也达成合作协议,此次合作以惠普忆阻器技术和SanDisk的非易失性存储器技术创造一个新的企业级忆阻器存储方案。忆阻器存储在访问速度上Flash存储快1000倍。 3D XPoint是一种立体化的存储技术,它看起来与同为3D设计的NAND技术相似,但本质却不同,3D XPoint并不单纯是NAND,而是一种新的非易失性存储技术。3D XPoint技术还允许存储单元被堆叠到多个层中,这样就可以有效提升存储介质的容量。 3D-水平NAND Flash堆叠技术 基本思路实现对现有的NAND浮栅结构进行堆叠,获得与普通 NAND 浮栅相同的横向可扩展性和存储密度,另外采用氮化硅串接技术来代替浮栅的电荷捕获闪存方法。 串联存储器的存取可通过在低级非存储器中形成一个反型沟道来避免Cell的浮栅电容耦合。这种反型沟道及其相关耗尽区为存储介质中所捕获的电荷提供了高水平电荷保护,免受应用于这些底部存取器的传输电压的干扰。 此外,这种双栅结构是公认的良好横向可微缩性方法,它通过使顶部和底部设备之间实现密切的静电相互作用来消除短通道效应。 3D-垂直NAND Flash堆叠技术 三星电子推出独家专利3D V-NAND闪存技术,提升了产品的容量、速度和可靠性。3D V-NAND不是使用新工艺来缩小Cell单元和提供存储密度,而是选择了堆叠更多层数。 传统NAND Flash使用的是浮栅极Mosfet技术,充电/放电容易损坏栅极;三星采用控制栅极和绝缘层将Mosfet环形包裹起来提升了储存电荷的的物理区域,从而提高性能和可靠性。 3D V-NAND技术把Cell3D化,使得在垂直方向无限堆叠扩展,三星放弃了传统的浮栅极Mosfet,降低了写入时的电荷消耗,闪存寿命得到大幅提升,为未来SSD的发展开辟非常广阔的空间。 SSD接口技术 我们知道闪存磁盘是在HDD以后出现的,由于SSD优异的随机性能、越来越大的容量和越来越低的成本等优势,使得闪存热度上升、乃至替换HDD的趋势。由于历史继承性等原因,SSD在设计是也是借鉴了部分HDD技术,包含接口技术,现在绝大多数SSD都是采用SATA/SAS接口。SATA接口和AHCI(基于SATA接口和ATA数据指令)已是存储的性能瓶颈凸显,SCSI/SAS/FC接口(SCSI数据指令)组合在闪存中也是昨日黄花, NVMe指令和PCIe的组合将是未来趋势。[!--empirenews.page--] PCIe SSD存储接口 到目前为止,大部分存储厂商都推出了对应的PCIe闪存卡(如 EMC XtremSF PCIe SSD卡 )和磁盘。 Fusion-io开发的专利PCIe闪存卡(IO-Drive),可以加入到服务器中进而实现对应用的加速,并达到微秒级的低访问延迟。SATA/SAS则无论如何无法达到这个水平。因此,闪存浪潮下接口规范的重大变革势所难免。 NVM Express标准 NVM Express是硬盘的新传输标准,是来取代为机械盘设计AHCI(高级主机控制器接口)的接口标准,AHCI无法发挥固态磁盘的优势,每条指令都需要读取4次寄存器,而VNMe不需要读取。从下面图上可以看出NVM Express的优势。   NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。该标准针对PCIe SSD定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集,并提供可扩展接口以实现SSD 技术现在和将来的性能潜力。NVMe走的是PCIE通道性能高,并且是统一的通信规范,只要服务器和PCIE接口卡都遵循NVMe规范, PCIE接口卡可以安装在任何服务器上而不用担心兼容性问题。   NVMe标准的也解决了不同PCIe SSD之间的驱动适用性问题。此前的PCIe SSD,均需要安装驱动程序后才能正常使用,而不同的厂商又各自为政,每个厂商产品都有自己的驱动,SSD也不能作为引导使用。但支持NVMe标准之后,PCIe SSD就可适用于多个不同平台,也不需要厂商独立提供驱动支持。目前Windows、Linux、Solaris、Unix、VMware、UEFI等都加入了对NVMe SSD的支持。 针对PCIe接口提出了NVMe标准(但NVMe的使用不仅限于PCIe)。该标准由包括IDT、Dell、Intel、EMC、NetApp、Oracle以及Cisco在内的13家发起企业主导,并由80余家业界领军公司合作开发。NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。该标准针对PCIe SSD定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集,并提供可扩展接口以实现SSD 技术现在和将来的性能潜力。这让原始设备制造商无需标准化多个SSD驱动器,从而加速PCIe SSD 的推广使用。 但是NVMe作为针对下一代存储设备提出的指令和协议规范,除了支持PCIe接口,VNMe规范可以应用到不同的硬件接口规范上。如支持U.2接口(即SFF-8639接口,包含4组PCIeLanes和2组SAS/SATA Lanes),SATA Express和M.2接口等等。另外,PCIe SSD并不一定支持NVMe规范,但是NVMe PCIe 是需要考虑符合NVMe规范。 东芝集团下存储解决方案提供商OCZ,推出了全新的基于NVMe技术的Z-Drive 6000系列SSD,结合了第三代PCIe和非易失性存储器专用(NVMe)技术,提供给系统集成商和存储供应商一个流线型的存储器接口、命令集、队列设计,用于快速访问关键性数据和获取高弹性的能力。 OCZ推出的Z-Drive 6000 SSD的产品有三种型号。它们包括带有2.5英寸的机箱大小和高达3.2TB的可用容量的Z-Drive 6000 SFF系列、性能略低但是可用容量高达6.4TB的Z-Drive 6300 SFF系列和带有半高、半长的插卡式外形,同时可用容量可以达到6.4TB的Z-Drive 6300 AIC系列。 NOR flash接口技术 传统NOR闪存带有SRAM接口(相比NAND Flash并行接口管脚多、需要统一编址,支持代码本地执行XIP,但容量比较小),可以在随意地址存入任意字节数据。 美光也开始探索串行NOR闪存接口。美光技术公司对传统NOR 闪存进行优化,推出全新XTREMFlash 串行NOR Flash存储器方案,具有每秒3.2 Gb的强大的数据读写能力,而且能够兼容目前所广泛使用的串行NOR闪存接口。在性能表现上超越除超大规模NAND闪存阵列之外的全部闪存存储方案类型。 XTRMFlash将提供并行、串行以及Quad-SPI型NOR闪存产品,且其针脚数量较现有并行NOR闪存将下降75%。兼容目前串行NOR闪存所普遍使用的Quad SPI闪存针脚设计。XTRMFlash能够以针脚兼容形式运行,而且只需对电路板稍加调整即可达成上述性能参数。

    时间:2017-04-24 关键词: 架构 接口 可靠性 存储技术 闪存技术

  • 从华为P10闪存事件,你看到了什么?

     日前,网友发现华为P10不同批次手机采用了不同规格的闪存芯片。网上对此众说纷纭。华为官方也因此发表声明,华为手机跟国内外多家优秀的闪存供应商合作,同时为了保证华为P10手机的流畅,选用的闪存都达到了华为的验收标准,华为方面都会采用最优秀的硬件配置。 华为的这次事件也让国人注意到了闪存原来对于国产手机是很重要的。的确,智能手机的存储芯片(ROM)源于NAND闪存,这就意味着闪存芯片是智能手机的核心器件之一,这也成了手机差异竞争的一个方面。但现在国内闪存行业到底是个怎样的情况? 2014年底,Intel联合镁光发布了3D NAND闪存结构。这种平地起高楼的办法瞬间解决了之前闪存的缺点。而且为将来的闪存容量拓展,留下了很高的空间,也就是从这个技术开始,手机存储开始有了128G、256G等等。也就是说,从3D NAND技术开始,闪存芯片的速度,已经趋向于统一,不同品牌之间最大的区别就是产能和容量了。最重要的是,现在由固态硬盘(SSD)转向3D NAND闪存发展已经是芯片市场大势。 的确,半导体存储器芯片行业是一个高技术壁垒,高资金壁垒,高度垄断的“三高”行业,是一个难以啃下的硬骨头。但3D NAND作为一种创新的半导体存储技术,在大数据需求快速增长的时代下,存储器芯片尤其是3D NAND已成为电子信息领域最重要的集成电路产品,市场空间极其巨大。 这块肥肉也让苹果垂诞不已。据悉,苹果正打算与“好基友”富士康共同投资进而掌握东芝的闪存芯片业务。东芝是闪存芯片技术的发明者,而且其是目前全球第二大闪存芯片供应商。2015 年推出了世界上第一个 256 GB 的 48 层 BiCS 3D 闪存,并在去年用在 iPhone 7 和 iPhone 7 Plus 内部。如果苹果得手,其将进一步补齐产业链,降低成本,使得苹果手机的竞争力直线飙升。 目前闪存市场的垄断情况较为严重,全球NAND闪存芯片市场至今是被韩国三星、韩国海力士、美国美光、美国英特尔和东芝等少数科技企业垄断,连技术都掌握在这几家巨头手里。无论是谁争夺到东芝闪存业务,未来的收益是可期的。所以,在东芝要出售闪存业务时也有国内企业要竞购,但东芝为防止技术泄露,拒绝中国公司竞价。 NAND闪存芯片在全球市场中的重要性毋庸再说。事实上,一年下来,全球大约一半的存储芯片产能是被中国消耗的。实际上,自2014年率先宣布量产 3D 闪存芯片到目前为止,在3D NAND领域,三星已经成为全球第一大闪存芯片供应商。而且,三星量产了48层产品的同时,正开足马力像64层和90层产品飞奔。换而言之,在3D NAND生产方面,实力最强的仍以韩国三星领先,东芝、闪迪与SK海力士其次,国内还是很虚弱。一直在前进着,所以留给国内厂商的时间很紧迫了。 国产3D闪存一直在奋力追赶竞争者。而且,这些年国家已经开始大举发展国产芯片,闪存芯片也在其列。 据悉,紫光集团旗下的长江存储技术公司目前正在规划开发自己的 DRAM 存储器制造技术,而且可能直接进入当今世界最先进的 20/18 纳米的制程中。预计,长江存储计划在 2017 年底开始对客户提供 32 层堆叠 3D NAND Flash 快闪存储器的样品,然后继续往开发 64 层堆叠 3D NAND Flash 的产品迈进。更值得注意的是,2016 年 3 月,长江存储就已启动了武汉存储器基地建设,总投资 240 亿美元 ,预计 2018 年正式投产,而到了 2020 年时达成月产能 30 万片的规模。 中国做存储是必然的,但道路也是坎坷崎岖的。所有一切都是从零开始。因此,小编在这里也先预祝长江存储能把闪存给搞起来,也期待更多的国产企业投身闪存行业。 智能手机所使用的闪存对整个手机的使用体验有很大的影响,就是说,闪存对国产机来讲是非常重要的元件。但是有个残酷的事实:然而当前闪存格局单一,闪存产品供应链掌握在别人手上。因此,发展国产闪存芯片势必要进行到底。

    时间:2017-04-21 关键词: 华为p10 闪存技术

  • 11年经验积淀 华为闪存技术怎么样了?

    云计算、大数据、移动互联正在改变世界。据预测,到2020年,全球移动宽带用户将从2016年的40亿基础上,增加20亿移动宽带用户,全球大数据、大数据分析以及大数据技术市场规模将高达2000亿美元。 华为在2016全球联接指数中预测,2020年,数字经济时代将全面来临,届时,大数据分析将无处不在,想象一下,数十亿计的智能电话、数百万智能汽车、数百万智能无人机、数百万智能机器人在我们的身边运转,遍布的物联网系统等技术将给人们的生活带来巨大的改变和惊喜。 数据同样在企业中蔓延,IDC预测,2020年全球数据总量将超过40ZB,其中80%为非结构化数据。随着数据规模的快速增长,IT特别是存储正面临巨大的挑战: l 数据的无序增长,将使存储性能的预估变得更加不确定,随时可能面对不可预知的性能增长。 l 未来的数据大集中,批量数据处理可能从现在的定期处理转向实时处理,需要强大的实时响应能力。 l 广泛的业务从传统的人工协助处理转向全面的自动化处理,对于客户满意度和客户感知的追求,驱动了对存储的低时延要求永无止境。 随着企业存储技术的不断革新和演进,业务的变化和新介质技术发展一直是非常关键的驱动力,毫无疑问,当下最热的非闪存技术莫属,而且已被视为应对未来业务发展的数据存储解决方案的技术基础。 根据统计,从2015年起,HDD的市场开始下滑,到2017年,企业SSD的市场份额将会超越传统SAS盘,全闪存时代正在来临。 华为很早就意识到,闪存技术将会改变整个IT市场。华为预计,到2020年,数据中心的所有生产业务将会运行在闪存介质存储上。凭借持续多年在闪存领域的投入,华为致力于让数据中心迈入全闪存时代。 11年闪存技术开发经验 从2005年开始闪存技术的研究,华为在闪存领域拥有11年的持续积累,在闪存领域获得超过130项核心技术专利,全面布局基于闪存的解决方案。     华为闪存研发历程 华为最新一代的SSD采用自研的闪存控制芯片,并将在通信领域信号处理的技术积累应用于闪存纠错领域,提供业界领先的性能和远超业界水平的可靠性保障。     华为自研SSD 面向闪存的硬件技术 当前业界主流单个SSD的IOPS能力普遍超过1万IOPS,而传统企业存储的系统大概维持在10万IOPS的水平,面对新的SSD,传统存储系统的硬件能力已经远远落后。 未来存储性能瓶颈将会从硬盘转向处理芯片,通在硬件上的积累,华为提供端到端的硬件芯片加速方案。 在存储数据处理方面,华为提供IO处理加速芯片,为RAID计算、数据校验、ECC纠错等计算密集型业务提供硬件加速处理,提高存储性能。 在存储接口方面,华为提供智能软件定义接口的存储前端接口芯片,并且支持存储协议的硬件卸载,加快IO调度速度。 此外,为了提升SSD性能,华为提供专有的硬件加速、资源管理、垃圾回收、磨损均衡等处理技术。     华为面向闪存的硬件技术 面向闪存的软件技术 在过去30年发展过程中,传统存储架构针对硬盘的性能特点进行了大量的优化和适配,来让硬盘单元逐渐满足数据中心的需求。但是面对新的闪存介质,传统架构却无能为力。 面向未来,存储需要新的架构。华为提供面向闪存的存储软件架构,针对SSD进行全新的存储资源池设计,采用区别于传统架构的ROW(写重定向)架构,以及满分条写的机制,极大的减少了传统架构由于RAID保护带来的写惩罚效应。 而且,针对SSD进行CPU分区分组、IO调度以及Cache算法优化,保障存储的高性能和稳定的低时延。 作为业界唯一一家同时提供SSD和企业存储的厂商,华为提供全面的盘控联动设计,最高效的发挥SSD能力以及最少的损耗寿命。在同样的业务下,华为存储比其他厂商的存储减少60%的SSD磨损,使用寿命远远优于其他厂商。     华为SSD性能优化 在兼顾存储性能的同时,具备全面的数据中心数据服务能力以及平滑的在线迁移能力,让客户放心轻松地将业务迁移到全闪存存储平台。 全面开放的生态建设 作为一家ICT技术和方案供应商,华为不仅提供存储系统,还提供面向未来的全面的数据中心解决方案,包含敏捷网络、高性能的操作系统、高性能服务器、PCIe SSD以及闪存存储。     华为和美光达成闪存技术战略合作 在闪存颗粒领域,华为和美光达成战略合作,并与东芝等多家厂商联合开发领先的企业级SSD,在存储网络领域,和博科等厂商进行全面的合作;在中间件领域,华为和Oracle联合开发方案,与SAP达成战略合作伙伴。 华为坚持开放,和SNIA(全球网络存储工业协会)共建联合实验室,在各行各业中,都坚持持续的开放,打造开放的闪存生态。 基于华为全面的产品和解决方案、开放的生态,客户可以轻松的享受技术革新带来的业务处理能力,此外,华为稳定的存储服务提供更加良好的客户体验,卓悦的性能为企业带来更多业务创新的基础和空间。

    时间:2016-05-17 关键词: ssd iops 闪存技术

  • 走进闪存技术

    作为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)两种存储器的折衷,闪存是20世纪80年代问世的。像EEPROM存储器一样,闪存支持电擦除数据;保存新数据闪存无需擦除整个存储阵列。像EPROM存储器一样,闪存阵列的架构是每单元一个晶体管结构,使芯片厂商能够制造出成本效益和存储密度更高的存储器。 首先,闪存受益于PC机市场的飞速增长。在PC时代刚刚开始时,易失性存储器DRAM (动态随机存取存储器)和SRAM (静态随机存取存储器) 虽然固有数据易失性的缺点,但仍然是两个最重要的存储器。随着设计和工艺技术的进步提高了闪存技术的密度和可用性,作为对现有的SRAM和DRAM子系统的一种补充,闪存断电保留数据和高速度读取的性能加快了其在市场上的推广应用。 因为功耗低和非易失性的优点,闪存被证明是最适合便携应用发展的非易失性存储器,因此加快了移动时代的到来。最早出现的闪存是以代码执行为主要应用的NOR闪存。此后又出现了另外一种叫做NAND的闪存,随着闪存的每位成本降低,完整的存储解决方案开始从硬盘(HDD)开始向固态存储器转换,从而推动了今天的移动多媒体应用的发展。 技术说明: 闪存、EPROM和EEPROM器件保存数据都使用相同的基本浮栅机制,但是读写数据时却采用不同的方法。无论是哪一种情况,基本存储单元都是由一个双栅MOS晶体管(MOSFET)组成:控制栅连接读写电路,浮栅位于控制栅和MOSFET的沟道 (在MOSFET上电子从源极流到漏极经过的通道)之间。 在一个标准MOSFET内,控制沟道的电阻只使用一个栅极控制电流:通过在栅极上施加电压,可以控制从源极流到漏极的电流的大小。非易失性存储器中的MOSFET还有第二个栅极,一个二氧化硅绝缘层将这个栅极完全包围起来,即第二个栅极与晶体管的其余部分保持绝缘状态。因为浮栅到MOSFET沟道的距离非常近,所以,电荷即使很小,对晶体管的电特性的作用也很容易检测到。通过给控制栅施加适当的信号,并测量晶体管特性的变化,可以确定浮栅上是否存在电荷。因为浮栅与其余晶体管其余部分是绝缘的,所以把电子移入/移出浮栅需要特殊的方法。 其中一种方法是通过在MOSFET的源漏极之间产生较大的电流,使MOSFET沟道充满大量的高能电子。在这些?热?电子中,有些电子的能量十分高,足以跨过沟道之间的势垒进入浮栅。当源漏极之间的大电流消失时,这些电子仍然陷在浮栅内。这就是给EPROM和闪存的存储单元编程所采用的方法。这种技术叫做沟道热电子(CHE)注射,通过这种技术,可以给浮栅加载电荷,但是不能释放电荷。EPROM是采用给整个存储阵列覆盖紫外线的方法给浮栅放电,高能量紫外线穿透芯片结构,把能量传给被捕获的电子,使他们能够从浮栅内逃逸出来。这是一种简单而有效的擦除方法,同时证明过擦除,即在浮栅放电结束后继续给芯片通紫外线,不会损坏芯片。 第二种将电荷移入浮栅内的方法是利用叫做隧穿的量子力学效应:通过在MOSFET控制栅与源极或漏极之间施加足以使电子隧穿氧化硅绝缘层进入源极的电压,从浮栅中取出电子。在一定时间内隧穿氧化硅绝缘层的电子数量取决于氧化层的厚度和所通电压的大小。为满足实际电压值和擦除时间的限制条件,绝缘层必须非常薄,通常厚度为7nm (70 Angstroms)。 EEPROM存储器采用量子隧穿技术,根据所通电压的极性给浮栅充电和放电。因此,我们可以把闪存视为一个像EPROM一样编程、像EEPROM一样擦除的存储器,不过,闪存技术并不是把EEPROM擦除机制移植到EPROM上那么简单。 隔离浮栅与源极的氧化层的厚度是EPROM与其它两个工艺之间最大的差别。在一个EPROM内,绝缘层厚度通常为 20-25nm,但是这个绝缘层太厚了,利用一个实际电压,以可接受的速率,是无法隧穿这个绝缘层的。闪存器件要求隧穿氧化层厚度大约10nm,氧化层的质量对闪存的性能和可靠性影响很大。这是只有很少的半导体厂商掌握闪存技术原因之一,能够整合闪存技术与主流的CMOS工艺,制造内置闪存的微控制器的产品的厂商就更少了。 多位单元技术 传统上,浮栅机制用于存储一个单一的数据位,这种数据需通过对比MOSFET阈压和参考电压来读取。但是,有了更加先进的读写技术,可以区分两个以上的浮栅电荷状态,因此可以在一个浮栅上存储两个以上的数据位。这是一个重大的技术突破,对于给定的单元尺寸,每个单元存储两个数据位相当于把存储容量提高了一倍。ST世界上仅有的几家能够提供多位单元架构的闪存芯片厂商之一。 NAND与 NOR对比 虽然所有闪存都使用相同的基本存储单元,但是,在整个存储阵列内,有多种方法将存储单元连接在一起。NOR和NAND是其中两个最重要的架构,这两个术语来自传统的组合逻辑电路,指示了存储阵列的拓扑,以及读写每个单元的存取方式。最初,这两个在原理上存在差别的架构之间有一个基本区别,读取速度快是NOR 器件的固有特性,而存储密度高是NAND闪存的特长(因为NAND单元比NOR单元小大约40%)。ST是按照存储密度给这两个架构定位::对于1 Gbit 以及以上的应用,NAND闪存目前被认为是最具成本效益的解决方案。对于存储密度1 Gbit以下的应用,还要根据应用需求考虑以下的参数,包括伴随RAM的存储容量和编程和读取速度。

    时间:2015-10-24 关键词: eprom 存储技术 非易失性 闪存技术

  • ST闪存技术解析

    前言 闪存是手机、数码相机、数字电视和机顶盒或发动机控制模块等数字应用中一种十分常见的半导体存储器,这类芯片需具备系统级编程功能和断电数据保存功能。闪存兼备高存储密度和电可擦除性两种特点。 因为低功耗和非易失性,闪存技术在便携应用的发展中起了主导作用,同时,随着每数据位成本逐渐降低,完整数据存储解决方案开始从硬盘驱动器(HDD)向固态存储器转化。 闪存分为两大类型:NOR闪存和NAND闪存。NOR闪存架构的特性是数据读取速度很快,是手机等电子设备中代码存储和直接执行应用的最佳选择,而存储密度和编程速度更高的NAND闪存则是高密度存储应用的首选存储器。 ST闪存业务的市场地位 意法半导体是世界上最大的非易失性存储器供应商之一,该市场包括NOR和NAND闪存。ST在NOR闪存领域的市场份额为16.3%,排名第三1;在串行闪存(带串行总线的闪存)领域的市场份额为31%,排名第一2。作为全球最大的值得信赖的先进存储器解决方案供应商之一,意法半导体为客户提供最先进的技术产品,从而推动他们开发出高效、安全的无线通信及嵌入式系统应用。 ST获得闪存领域的领先市场地位是得益于:大幅度提高闪存的产能,世界领先的技术,以先进、创新、差异化的产品组合全面覆盖目标应用领域,与移动通信、数字消费、PC机、硬盘、汽车、工业等主要闪存消费应用市场上的10家主导公司签订了长期合作协议。ST能够对不断变化的市场做出快速反应,并超出市场的平均增长水平。 ST的闪存市场战略 闪存制造商同时承受着两种压力:提高性能(速度、密度、功耗),降低成本。为实现这两个目标,ST采用的是制造工艺和产品系统双管齐下、相互补充的战略。 提高工艺水平 第一种方法是通过半导体工业的国际半导体技术开发计划ITRS(0.25µm, 0.18µm, 0.13µm, 90nm, 65nm ...) 定义的技术节点,不断缩减制造工艺技术的几何尺寸。作为非易失性存储器技术研发领域的排头兵,ST长期以来不懈地推动着制造工艺的改进,目前65nm技术的NOR闪存已进入量产阶段,投入量产的还有60nm和55nm的NAND闪存芯片,下一代48 nm闪存目前正在开发阶段。除此之外,ST还在开发创新的90nm相变存储器的原型。 ST还采用了新的存储器结构,如多位单元闪存。我们的战略是,在今后几年,通过扩大多位单元结构,继续提高闪存的密度。 系统解决方案 第二种方法是开发一种使所有应用都能更好地利用现有的量产技术的产品组合。这种方法需要尖端的存储结构及架构(如多位单元闪存),以及技术先进的专用闪存;在一个微型封装内叠装多个存储器芯片(多片封装)或把存储器与处理器封装在一起(系统级封装),提供系统芯片的高性能组装技术;生产种类最齐全的工业标准产品。 多片封装 (MCP)和系统封装 在一个非常小的多片封装内,ST开发出的存储器子系统整合了一个或更多的闪存芯片、一个低功耗的RAM(随机存取存储器)和相关的硬件。这些产品为第三代手机提供了一个完美的存储解决方案,新应用是第三代移动设备的亮点,包括高速上网、语音邮件、蓝牙通信、数据保存等,外形紧凑和耗电量低是这些设备的基本要求。 叠层封装 ST在叠层封装 (PoP)技术开发方面居世界领先水平。叠层封装是半导体工业内最新的创新技术,该技术能够把分立的逻辑器件与存储器封装纵向堆叠在一起。两个封装上下堆叠在一起,通过一个标准接口传送信号。在节省电路板空间、降低布局复杂性、简化系统设计、减少引脚数量等满足移动应用的小型化需求方面,叠层封装的优势比多片封装更强一些。 先进架构闪存 先进架构闪存具有以下特性:并行接口、存储密度高、编程或读取操作时间短、工作电压低、安全性高。这个战略要求存储器厂商必须与推动市场增长的主要OEM厂商合作。对比其它闪存供应商,合作开发是ST的优势所在,因为ST与通信、消费、计算机及外设和汽车市场的主要厂商建立了战略合作伙伴关系。 为了满足手机市场的需求,ST设计出了微型节能的NOR式先进架构闪存解决方案,新产品存储密度高达512 Mbits (或1Gbit,多片封装),并增加了多种功能,如异步和同步读取模式,以及提高软件灵活性和处理速度的双或多存储库架构。为了配合NOR闪存产品,ST 还推出了密度高达4 Gbits的数据存储用NAND闪存。 嵌入式系统用NOR闪存 作为NOR闪存市场的领导者和技术领先者,ST的NOR闪存产品种类十分丰富,从工业标准闪存到先进架构闪存,应有尽有,能够很好地适应不同市场的需求,包括汽车、消费电子和计算机外设。ST的NOR闪存内建串行或并行总线接口,以适应任何嵌入式应用的需求。 消费电子产品用NOR闪存 消费应用如机顶盒(STB)、DVD、数字电视、数码相机和PDA支持的应用程序变得日益复杂,同时处理的数据流的速度越来越快(例如,STB的MPEG文件)。ST针对消费电子市场的需求优化了闪存架构,其数据存储和代码执行用闪存均具有高密度、快速读取、成本低廉、安全性强的特点。 汽车电子用NOR闪存 ST 按照汽车客户需求的发展趋势,针对快速增长的汽车市场,调整了公司产品组合,不同的应用产品之间都有很大的变化。ST先进架构闪存内建32位数据总线和脉冲串读取模式,满足了今天汽车娱乐信息系统对高性能、高密度闪存的需求。在汽车级产品方面,ST专注于卓越的质量(先进制造测试筛选)和一流的服务(交货和支持)。 BIOS(基本输入输出系统)存储用闪存 针对台式机、服务器、笔记本电脑的系统及视频BIOS存储的特殊需求,ST开发出一系列专用的先进架构NOR闪存。. 代码存储用串行NOR闪存 对于有高性能、低功耗和节省空间需求的应用设备,数据保留期限长、耗电量低的串行NOR闪存是其存储和执行代码的理想解决方案。ST的串行闪存应用十分广泛,例如,计算机外设(硬盘、显卡、一体式打印机、光驱)、汽车(汽车收音机、GPS导航系统)、通信(网卡、ADSL调制解调器)、消费电子产品(MP3播放器、录音笔、DVD影碟机)。 数据及参数存储用串行NOR闪存 ST数据及参数存储闪存给要求数据参数传输速度快的应用领域带来了更高的价值,具体应用包括数字应答机、DECT电话、无绳电话、寻呼机、数码相机、家庭游戏机、玩具、便携扫描仪、传真机、手机、录音笔、打印机、PDA、MP3播放器/录音笔、GPS系统、测量系统、数据流。[!--empirenews.page--] 移动终端用NOR闪存 我们可以通过手机市场预测闪存市场增长幅度。手机正在从单一语音功能的基本终端向多媒体终端快速发展,新一代手机支持复杂的应用、实时通信服务,能够处理快速的多媒体数据流。今天的多媒体手机需要高带宽的存储器,存储代码需要密度达到1Gbit的闪存,存储数据需要密度达到4 Gbits。通过利用多位单元等最新的存储器架构,提高存储器的密度,使之同时还适合数据存储,ST的手机用NOR闪存达到了性能最大化,同时成本、功耗和封装尺寸最小化的特殊要求。   与 NOR闪存相比,NAND闪存的存储密度更高(高达8 Gbits),擦除时间更短、但随机存取时间稍长。虽然直接执行代码的效率不高,但是NAND闪存更适合在数字消费应用中存储海量数据。除其它非易失性存储器外,NAND闪存在嵌入式应用和无线通信系统中日益普及,主要功能是存储大量的参数或多媒体文体,例如,音乐和数字影像。 因为是小页或大页存储结构,NAND闪存架构十分适合海量存储广泛使用的数据格式。此外,NAND闪存配有多路复用数据/地址总线,这种配置可以减少器件的引脚数量,在同一个封装内提高存储密度。 结论 闪存是存储器行业内增长势头最强的产品,为多种现有的和新兴的应用提供灵活的代码、数据、代码到数据、代码到参数的存储解决方案。ST是世界一流的值得信任的闪存供应商,拥有市场上种类最齐全的闪存产品,包括工业标准闪存、安全先进架构闪存、闪存子系统,能够满足几乎所有嵌入式或无线应用的特殊需求。

    时间:2015-10-24 关键词: st 存储技术 nand闪存 nor闪存 闪存技术

  • 走进闪存技术

    作为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)两种存储器的折衷,闪存是20世纪80年代问世的。像EEPROM存储器一样,闪存支持电擦除数据;保存新数据闪存无需擦除整个存储阵列。像EPROM存储器一样,闪存阵列的架构是每单元一个晶体管结构,使芯片厂商能够制造出成本效益和存储密度更高的存储器。 首先,闪存受益于PC机市场的飞速增长。在PC时代刚刚开始时,易失性存储器DRAM (动态随机存取存储器)和SRAM (静态随机存取存储器) 虽然固有数据易失性的缺点,但仍然是两个最重要的存储器。随着设计和工艺技术的进步提高了闪存技术的密度和可用性,作为对现有的SRAM和DRAM子系统的一种补充,闪存断电保留数据和高速度读取的性能加快了其在市场上的推广应用。 因为功耗低和非易失性的优点,闪存被证明是最适合便携应用发展的非易失性存储器,因此加快了移动时代的到来。最早出现的闪存是以代码执行为主要应用的NOR闪存。此后又出现了另外一种叫做NAND的闪存,随着闪存的每位成本降低,完整的存储解决方案开始从硬盘(HDD)开始向固态存储器转换,从而推动了今天的移动多媒体应用的发展。 技术说明: 闪存、EPROM和EEPROM器件保存数据都使用相同的基本浮栅机制,但是读写数据时却采用不同的方法。无论是哪一种情况,基本存储单元都是由一个双栅 MOS晶体管(MOSFET)组成:控制栅连接读写电路,浮栅位于控制栅和MOSFET的沟道 (在MOSFET上电子从源极流到漏极经过的通道)之间。 在一个标准MOSFET内,控制沟道的电阻只使用一个栅极控制电流:通过在栅极上施加电压,可以控制从源极流到漏极的电流的大小。非易失性存储器中的MOSFET还有第二个栅极,一个二氧化硅绝缘层将这个栅极完全包围起来,即第二个栅极与晶体管的其余部分保持绝缘状态。因为浮栅到 MOSFET沟道的距离非常近,所以,电荷即使很小,对晶体管的电特性的作用也很容易检测到。通过给控制栅施加适当的信号,并测量晶体管特性的变化,可以确定浮栅上是否存在电荷。因为浮栅与其余晶体管其余部分是绝缘的,所以把电子移入/移出浮栅需要特殊的方法。 其中一种方法是通过在 MOSFET的源漏极之间产生较大的电流,使MOSFET沟道充满大量的高能电子。在这些?热?电子中,有些电子的能量十分高,足以跨过沟道之间的势垒进入浮栅。当源漏极之间的大电流消失时,这些电子仍然陷在浮栅内。这就是给EPROM和闪存的存储单元编程所采用的方法。这种技术叫做沟道热电子(CHE) 注射,通过这种技术,可以给浮栅加载电荷,但是不能释放电荷。EPROM是采用给整个存储阵列覆盖紫外线的方法给浮栅放电,高能量紫外线穿透芯片结构,把能量传给被捕获的电子,使他们能够从浮栅内逃逸出来。这是一种简单而有效的擦除方法,同时证明过擦除,即在浮栅放电结束后继续给芯片通紫外线,不会损坏芯片。 第二种将电荷移入浮栅内的方法是利用叫做隧穿的量子力学效应:通过在MOSFET控制栅与源极或漏极之间施加足以使电子隧穿氧化硅绝缘层进入源极的电压,从浮栅中取出电子。在一定时间内隧穿氧化硅绝缘层的电子数量取决于氧化层的厚度和所通电压的大小。为满足实际电压值和擦除时间的限制条件,绝缘层必须非常薄,通常厚度为7nm (70 Angstroms)。 EEPROM存储器采用量子隧穿技术,根据所通电压的极性给浮栅充电和放电。因此,我们可以把闪存视为一个像EPROM一样编程、像EEPROM一样擦除的存储器,不过,闪存技术并不是把EEPROM擦除机制移植到EPROM上那么简单。 隔离浮栅与源极的氧化层的厚度是EPROM与其它两个工艺之间最大的差别。在一个EPROM内,绝缘层厚度通常为 20-25nm,但是这个绝缘层太厚了,利用一个实际电压,以可接受的速率,是无法隧穿这个绝缘层的。闪存器件要求隧穿氧化层厚度大约10nm,氧化层的质量对闪存的性能和可靠性影响很大。这是只有很少的半导体厂商掌握闪存技术原因之一,能够整合闪存技术与主流的CMOS工艺,制造内置闪存的微控制器的产品的厂商就更少了。 多位单元技术 传统上,浮栅机制用于存储一个单一的数据位,这种数据需通过对比MOSFET阈压和参考电压来读取。但是,有了更加先进的读写技术,可以区分两个以上的浮栅电荷状态,因此可以在一个浮栅上存储两个以上的数据位。这是一个重大的技术突破,对于给定的单元尺寸,每个单元存储两个数据位相当于把存储容量提高了一倍。ST世界上仅有的几家能够提供多位单元架构的闪存芯片厂商之一。 NAND与 NOR对比 虽然所有闪存都使用相同的基本存储单元,但是,在整个存储阵列内,有多种方法将存储单元连接在一起。NOR和NAND是其中两个最重要的架构,这两个术语来自传统的组合逻辑电路,指示了存储阵列的拓扑,以及读写每个单元的存取方式。最初,这两个在原理上存在差别的架构之间有一个基本区别,读取速度快是NOR 器件的固有特性,而存储密度高是NAND闪存的特长(因为NAND单元比NOR单元小大约40%)。ST是按照存储密度给这两个架构定位::对于1 Gbit 以及以上的应用,NAND闪存目前被认为是最具成本效益的解决方案。对于存储密度1 Gbit以下的应用,还要根据应用需求考虑以下的参数,包括伴随RAM的存储容量和编程和读取速度。

    时间:2015-01-06 关键词: 存储技术 走进 闪存技术

  • ST闪存技术解析

    前言 闪存是手机、数码相机、数字电视和机顶盒或发动机控制模块等数字应用中一种十分常见的半导体存储器,这类芯片需具备系统级编程功能和断电数据保存功能。闪存兼备高存储密度和电可擦除性两种特点。 因为低功耗和非易失性,闪存技术在便携应用的发展中起了主导作用,同时,随着每数据位成本逐渐降低,完整数据存储解决方案开始从硬盘驱动器(HDD)向固态存储器转化。 闪存分为两大类型:NOR闪存和NAND闪存。NOR闪存架构的特性是数据读取速度很快,是手机等电子设备中代码存储和直接执行应用的最佳选择,而存储密度和编程速度更高的NAND闪存则是高密度存储应用的首选存储器。 ST闪存业务的市场地位 意法半导体是世界上最大的非易失性存储器供应商之一,该市场包括NOR和NAND闪存。ST在 NOR闪存领域的市场份额为16.3%,排名第三1;在串行闪存(带串行总线的闪存)领域的市场份额为31%,排名第一2。作为全球最大的值得信赖的先进存储器解决方案供应商之一,意法半导体为客户提供最先进的技术产品,从而推动他们开发出高效、安全的无线通信及嵌入式系统应用。 ST获得闪存领域的领先市场地位是得益于:大幅度提高闪存的产能,世界领先的技术,以先进、创新、差异化的产品组合全面覆盖目标应用领域,与移动通信、数字消费、PC机、硬盘、汽车、工业等主要闪存消费应用市场上的10家主导公司签订了长期合作协议。ST能够对不断变化的市场做出快速反应,并超出市场的平均增长水平。 ST的闪存市场战略 闪存制造商同时承受着两种压力:提高性能(速度、密度、功耗),降低成本。为实现这两个目标,ST采用的是制造工艺和产品系统双管齐下、相互补充的战略。 提高工艺水平 第一种方法是通过半导体工业的国际半导体技术开发计划ITRS(0.25µm, 0.18µm, 0.13µm, 90nm, 65nm ...) 定义的技术节点,不断缩减制造工艺技术的几何尺寸。作为非易失性存储器技术研发领域的排头兵,ST长期以来不懈地推动着制造工艺的改进,目前65nm技术的NOR闪存已进入量产阶段,投入量产的还有60nm和55nm的NAND闪存芯片,下一代48 nm闪存目前正在开发阶段。除此之外,ST还在开发创新的90nm相变存储器的原型。 ST还采用了新的存储器结构,如多位单元闪存。我们的战略是,在今后几年,通过扩大多位单元结构,继续提高闪存的密度。 系统解决方案 第二种方法是开发一种使所有应用都能更好地利用现有的量产技术的产品组合。这种方法需要尖端的存储结构及架构(如多位单元闪存),以及技术先进的专用闪存;在一个微型封装内叠装多个存储器芯片(多片封装)或把存储器与处理器封装在一起(系统级封装),提供系统芯片的高性能组装技术;生产种类最齐全的工业标准产品。 多片封装 (MCP)和系统封装 在一个非常小的多片封装内,ST开发出的存储器子系统整合了一个或更多的闪存芯片、一个低功耗的RAM(随机存取存储器)和相关的硬件。这些产品为第三代手机提供了一个完美的存储解决方案,新应用是第三代移动设备的亮点,包括高速上网、语音邮件、蓝牙通信、数据保存等,外形紧凑和耗电量低是这些设备的基本要求。 叠层封装 ST在叠层封装 (PoP)技术开发方面居世界领先水平。叠层封装是半导体工业内最新的创新技术,该技术能够把分立的逻辑器件与存储器封装纵向堆叠在一起。两个封装上下堆叠在一起,通过一个标准接口传送信号。在节省电路板空间、降低布局复杂性、简化系统设计、减少引脚数量等满足移动应用的小型化需求方面,叠层封装的优势比多片封装更强一些。 先进架构闪存 先进架构闪存具有以下特性:并行接口、存储密度高、编程或读取操作时间短、工作电压低、安全性高。这个战略要求存储器厂商必须与推动市场增长的主要OEM厂商合作。对比其它闪存供应商,合作开发是ST的优势所在,因为ST与通信、消费、计算机及外设和汽车市场的主要厂商建立了战略合作伙伴关系。 为了满足手机市场的需求,ST设计出了微型节能的NOR式先进架构闪存解决方案,新产品存储密度高达512 Mbits (或1Gbit,多片封装),并增加了多种功能,如异步和同步读取模式,以及提高软件灵活性和处理速度的双或多存储库架构。为了配合NOR闪存产品,ST 还推出了密度高达4 Gbits的数据存储用NAND闪存。 嵌入式系统用NOR闪存 作为NOR闪存市场的领导者和技术领先者,ST的NOR闪存产品种类十分丰富,从工业标准闪存到先进架构闪存,应有尽有,能够很好地适应不同市场的需求,包括汽车、消费电子和计算机外设。ST的NOR闪存内建串行或并行总线接口,以适应任何嵌入式应用的需求。 消费电子产品用NOR闪存 消费应用如机顶盒(STB)、DVD、数字电视、数码相机和PDA支持的应用程序变得日益复杂,同时处理的数据流的速度越来越快(例如,STB的MPEG文件)。ST针对消费电子市场的需求优化了闪存架构,其数据存储和代码执行用闪存均具有高密度、快速读取、成本低廉、安全性强的特点。 汽车电子用NOR闪存 ST 按照汽车客户需求的发展趋势,针对快速增长的汽车市场,调整了公司产品组合,不同的应用产品之间都有很大的变化。ST先进架构闪存内建32位数据总线和脉冲串读取模式,满足了今天汽车娱乐信息系统对高性能、高密度闪存的需求。在汽车级产品方面,ST专注于卓越的质量(先进制造测试筛选)和一流的服务(交货和支持)。 BIOS(基本输入输出系统)存储用闪存 针对台式机、服务器、笔记本电脑的系统及视频BIOS存储的特殊需求,ST开发出一系列专用的先进架构NOR闪存。. 代码存储用串行NOR闪存 对于有高性能、低功耗和节省空间需求的应用设备,数据保留期限长、耗电量低的串行NOR闪存是其存储和执行代码的理想解决方案。ST的串行闪存应用十分广泛,例如,计算机外设(硬盘、显卡、一体式打印机、光驱)、汽车(汽车收音机、GPS导航系统)、通信(网卡、ADSL调制解调器)、消费电子产品(MP3播放器、录音笔、DVD影碟机)。 数据及参数存储用串行NOR闪存 ST数据及参数存储闪存给要求数据参数传输速度快的应用领域带来了更高的价值,具体应用包括数字应答机、DECT电话、无绳电话、寻呼机、数码相机、家庭游戏机、玩具、便携扫描仪、传真机、手机、录音笔、打印机、PDA、MP3播放器/录音笔、GPS系统、测量系统、数据流。[!--empirenews.page--] 移动终端用NOR闪存 我们可以通过手机市场预测闪存市场增长幅度。手机正在从单一语音功能的基本终端向多媒体终端快速发展,新一代手机支持复杂的应用、实时通信服务,能够处理快速的多媒体数据流。今天的多媒体手机需要高带宽的存储器,存储代码需要密度达到1Gbit的闪存,存储数据需要密度达到4 Gbits。通过利用多位单元等最新的存储器架构,提高存储器的密度,使之同时还适合数据存储,ST的手机用NOR闪存达到了性能最大化,同时成本、功耗和封装尺寸最小化的特殊要求。 ST NAND闪存产品   与 NOR闪存相比,NAND闪存的存储密度更高(高达8 Gbits),擦除时间更短、但随机存取时间稍长。虽然直接执行代码的效率不高,但是NAND闪存更适合在数字消费应用中存储海量数据。除其它非易失性存储器外,NAND闪存在嵌入式应用和无线通信系统中日益普及,主要功能是存储大量的参数或多媒体文体,例如,音乐和数字影像。 因为是小页或大页存储结构,NAND闪存架构十分适合海量存储广泛使用的数据格式。此外,NAND闪存配有多路复用数据/地址总线,这种配置可以减少器件的引脚数量,在同一个封装内提高存储密度。 结论 闪存是存储器行业内增长势头最强的产品,为多种现有的和新兴的应用提供灵活的代码、数据、代码到数据、代码到参数的存储解决方案。ST是世界一流的值得信任的闪存供应商,拥有市场上种类最齐全的闪存产品,包括工业标准闪存、安全先进架构闪存、闪存子系统,能够满足几乎所有嵌入式或无线应用的特殊需求。

    时间:2015-01-06 关键词: st 存储技术 nand闪存 nor闪存 闪存技术

  • 闪存技术新起点:三星3D V-NAND技术解析

    闪存技术新起点:三星3D V-NAND技术解析

    三星这两年已经是全球最大的NAND供应商,不仅生产能力强大,技术实力也是顶级的。本月初宣布量产世界首款3D垂直闪存V-NAND,月中就有相关的企业级V-NAND闪存发布了。海力士、SanDisk、美光、东芝等其他NAND厂商也有各自的垂直闪存计划,但是量产时间三星已经走在了其他公司前列,快人一步就是竞争优势。 三星的V-NAND每个die容量都有128Gb(16GB),通过3D堆叠技术可以实现最多24层die堆叠,这意味着24层堆叠的总容量将达到384GB。此外,三星还宣布V-NAND闪存的写入速度及可靠性都有2倍以上的提高。 三星量产V-NAND垂直闪存意味着什么?他们是如何做到的?对整个NAND产业有什么样的影响?Anandtech网站对三星量产V-NAND闪存做了一番分析。 传统NAND的困境:容量要想提高,制程就越先进,可靠性和性能越低 自从2008年Intel的X25-M SSD进入市场之后,SSD的价格已经大幅下降了,当时80GB的SSD都要600美元,现在同样的价钱可以买三星或者美光的1TB SSD了。摩尔定律指导着电子产品的发展,晶体管越来越小,NAND密度越来越高,价格越来越便宜。 但是伴随晶体管越来越小的后果是NAND的可靠性及性能越来越低。就以IMFT过去几代的NAND产品的P/E次数及编程时间为例吧,看下图所示。 不同工艺下的闪存擦写次数及编程时间 50nm时代,P/E次数是10000次,编程时间只有900us,随着制程工艺的前进,P/E次数从1000次降到5000次再降到3000次,这还只是MLC的变化,要是TLC,P/E次数已经降低到了1000次了。 造成这个现象的根本原因是基本的物理特性。2bit MLC每cell单元储存2bit数据只可只需要一两打电子,3bit MLC(也就是TLC)的每个cell单元储存,随着NAND的缩小情况变得不同了,如果到了14/15/16nm阶段,情况会变得更加困难。 三星做了很萌的解释 测量存储单元中这些极微小的变化很困难,特别是当NAND cell单元越来越小、靠得越来越近的情况下。20nm工艺之后,cell单元之间的干扰现象更加严重,而在50nm工艺阶段,这些问题可以借助主控及优质的NAND缓解。现在我们已经看到了,SSD主控需要做更多的ECC及DSP类似的工作才能确保驱动器中的数据准确地读出/写入。 通过更先进的制程工艺制造传统的NAND之路很快就要走到头了,据说目前的工艺只能再持续一两代,之后再继续用这样的方式缩小cell单元就不可行了。 那么NAND未来的出路在哪?答案就是V-NAND,通过电荷撷取闪存(charge trap flash)技术制造的3D闪存。 三星V-NAND:不再缩小cell单元,堆叠更多层数 三星的V-NAND说起来就是不再追求缩小cell单元,而是通过3D堆叠技术封装更多cell单元,这样也可以达到容量增多的目的。 V-NAND原理 这种变化其实没有说起来这么简单。SSD中使用的是浮栅极MOSFET(Floating gate MOSFET),电子储存在栅极中,它相当于一个导体。这种晶体管的缺点就是写入数据时,栅极与沟道之间会形成一次短路,这会消耗栅极中的电荷,也就是说每次写入数据都要消耗一次栅极寿命,一旦栅极中的电荷没了,cell单元就相当于挂了,不能再存储数据。 三星的V-NAND闪存就放弃了传统的浮栅极MOSFET,改用自家的电荷撷取闪存(charge trap flash,简称CTF)设计。每个cell单元看起来更小了,但是里面的电荷是储存在一个绝缘层而非之前的导体上的,理论上是没有消耗的。这种看起来更小的电荷有很多优点,比如更高的可靠性、更小的体积,不过这些还只是其中的一部分。 使用CTF结构的V-NAND闪存被认为是一种非平面设计,绝缘体环绕沟道(channle),控制栅极又环绕着绝缘体层。这种3D结构设计提升了储存电荷的的物理区域,提高了性能和可靠性。 可靠性和性能提升是V-NAND闪存的一个方面,还有就是3D堆叠。由于三星已经可以垂直方向扩展NAND密度,那就没有继续缩小晶体管的压力了,所以三星可以使用相对更旧的工艺来生产V-NAND闪存,现在使用的是30nm级别的,介于30-39nm之间。 使用旧工艺的好处就是P/E擦写次数大幅提升,目前的19/20nm工艺MLC闪存的擦写次数普遍是3000次,三星的V-NAND闪存可达35000次,这也是三星说可靠性提升2-10倍的由来。 使用旧工艺甚至也没妨碍三星提高NAND密度,三星之前公布的V-NAND是128Gb核心的,目前主流19/20nm工艺的核心容量是64Gb,如果用传统工艺制造128Gb核心的NAND,那么工艺需要15nm。 更大容量的NAND有着更少的干扰,编程时间会更短,这意味着性能会提高。此外,更大容量的NAND的读写不需要那么多次的重试,因此总功耗也会更低。 三星在企业级市场上走出了V-NAND闪存第一步,不过目前使用的NAND还是128Gb的,因此容量上并没有什么惊人的,但是作者预测很快就会有全面的改善,只不过现在谈论相关产品的售价和发售有点过早了。 V-NAND:三星的未来 V-NAND闪存是三星的未来,我们可以看到V-NAND闪存出现在企业级、客户端级甚至移动市场(移动电话及平板)。尽管距离三星全面转向V-NAND闪存还有一段时间,但是明年就可以看到三星在多个市场领域转向V-NAND。 目前的128Gb核心NAND已经很好,不过这肯定不是终点,三星预计在2017年实现每核心1Tb,这都要归功于3D NAND。此外,理论上三星还可以使用更先进的制程工艺来提高储存密度,只是这样做也会面临传统二维NAND结构需要面对的难题。另外,目前的V-NAND还是2bit MLC,有需要的话三星还可以选择使用3bit MLC(TLC)来进一步提高储存密度。 其他的NAND厂商未来如何?作者认为那些不会转向CTF或者3D NAND的厂商可能会考虑其他的技术,比如resistive RAM(电阻式随机储存器),潜在的性能提升甚至会更高,也可以借助3D堆叠实现更高的储存密度。 最终对消费者利好的就是,我们未来可以看到SSD在储存密度、性能及可靠性上的改进。

    时间:2013-08-22 关键词: 三星 技术解析 v-nand 闪存技术

  • 数据中心未来九大发展趋势

    整合存储促进深度虚拟化 除了基础工作负载的虚拟化,展望2013年的技术难题,复杂的关键业务应用缺少了高性能数据库、ERP、整合是无法运转起来的。而运行在单一硬件上的应用是不能实现以上提到的虚拟化的,这就需要使用一些方式让它们移动,并保障安全,还可以轻易复制。不过虚拟化程序必然要变得更快、更安全、更可靠。 闪存与其他技术资源相结合,将为大数据和云技术汇合下的数据中心全面提速。Virident System 的CEO Gustafson言之灼灼:“未来的数据中心构架一定是基于闪存存储的,闪存必取代传统机械硬盘的地位。” 数据中心的未来是融合的? 近年来,融合基础架构成为数据中心的新趋势。所谓融合基础架构,简单说来是将服务器、存储、网络以及管理软件等资源融合于一体,形成一个整体的解决方案。和传统的数据中心架构相比,融合基础架构打破了存储、计算、网络的边界,简化了IT基础设施的部署、运维和管理,从而缩短用户的部署时间,提高资源利用率,大大降低企业的采购成本。 目前,IBM、惠普、戴尔、思科、NetApp、甲骨文均推出了各有特色的融合基础架构产品,华为、中兴等国产厂商也加入其中,预计到2017年,融合架构会占到全球服务器、网络、架构和服务市场总开支的三分之二,市场前景十分广阔。 未来数据中心能否更节能? 不断上涨的能源成本和不断增长的计算需求,使得数据中心的能耗问题引发越来越多的关注。在今年2月工信部发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》中,指出重点推广绿色数据中心和绿色电源,明确要求新建大型云计算数据中心的能耗效率(PUE)值达到1.5以下,已建的数据中心通过整合、改造和升级,PUE值应降到2.0以下。 在美国,数据中心已经占到总用电总量的2.2%。苹果、亚马逊、微软等公司都因数据中心的能耗问题而饱受绿色和平组织批评,积极开展数据中心的“绿色”改造。如何有效地为数据中心能耗瘦身,相信在未来几年仍会是热门话题。 虚拟化弹性、灾难恢复驱动大部分最新虚拟化项目 最新Forrsight调查报告显示,提高业务连续性和灾难恢复在消费者采用虚拟化的动机中排名前列,虚拟化文件和数据的备份、恢复、快照、复制、归档技术已经有一个相对健全的市场。2013年我们会看到更多的支持者利用为虚拟化管理工具设计的数据保护和DR(灾难恢复)工具,并将这些工具整合到他们的虚拟化管理工具中。虚拟化ROI会随着基础设施弹性的提升而增加。 统一的虚拟化管理工具分析数据会更加智能 VMware 和微软已经统一了自己的虚拟化管理套件,现在提供了更为简单的管理和分析工具,容量更大,配置、性能管理和自动化功能都具备。在一大波并购后(戴尔包括在内),并购的玩家将会在2013年上半年进行并购资产的消化、整合。虚拟化监控指标又会怎样呢?用分析驱动决策的方式来解决虚拟化的大问题。从文本模式 (日志文件),到事件连贯性,配置事件,虚拟化环境里还有很多隐藏的信息,都可以在2013年解锁。 数据中心面临自动化变革? 理想的数据中心应该是7*24小时远程管理无人值守。传统的人为管理方式,在响应速度上很难满足业务快速发展和创新的需要。日益复杂的IT系统,对于数据中心员工的精力更是一大挑战,有分析显示,数据中心70%的错误是由人为造成,这无疑会影响系统的正常运行。 数据中心的自动化运营,能有效监测与修复设备的硬件故障,统一管理从服务器、存储到应用的端到端的系统设施,帮助数据中心运营者梳理IT流程,避免不必要的重复劳动,让IT人员把工作重心放在更重要的地方。 虚拟化环境必须是动态的 现如今,你的虚拟机是可移动的吗?你的虚拟化环境还在最基本的静态状态?如果你还没有充分利用虚拟化资源管理工具来自动化虚拟机布局,优化主机利用率和性能,那么现在是时候这么做了。你是否会经常检查虚拟化整合比率、虚拟机的容量?如果不是的话,那么就没有充分发挥虚拟机的应有价值。对于这些现有工具是需要你使用的,那么2013年,你就应该试着经常使用它们。 全闪存数据中心要来了? 闪存在过去一年中备受瞩目,除了新涌现的一批初创企业,EMC、NetApp、IBM等主流存储厂商也纷纷加重了对闪存的投资。过去,闪存高昂的价格和有限的耐用性一直是阻碍其快速发展的绊脚石,但随着价格的降低和耐用性的提升,闪存在性能上的优势更为凸显。闪存开始大规模进入企业级应用市场,逐步成为用户制定 IT计划的关键因素。 虚拟化管理程序的成本将继续增加 对于很多用户来说是否将虚拟化作为主要平台的争论基本上已经结束,并达成了一致。异构虚拟化是需要再次提出的,所有应用程序都可以虚拟到一个简单的虚拟化环境的时代已经结束了,对于担心锁定的人来说,这无疑是一个好消息,开源虚拟化和Linux虚拟化对许多企业来说有很大帮助并且很多Linux工作负载已经进行了虚拟化。你的应用程序或者是OS的选择很大程度上决定着虚拟化的方式,你可以为那些真正需要高级管理工具的应用层添加工具,2013年所有虚拟化管理供应商最终都会选择异构虚拟化。 微软为了挑战VMware的主导地位仍将有一系列的动作,尤其在SMB和部门级部署上,并不是因为Hyper-V是免费的。不管VM容器是否是免费的都没有太大影响,因为你真正需要付费的是管理堆栈,不管你是喜欢vCenter、System Center还是其他的系统管理套件,你还是可以选择开源虚拟化选项,这也就意味着,VMware在强大的压力下,还是时刻关注着他们的管理工具,这对于用户来说也是一件好事,能够让管理工具在2013年物美价廉,不过也会是一场新的战役。

    时间:2013-05-27 关键词: 数据中心 电源资讯 闪存技术

  • IBM重砸10亿巨资研发闪存技术

    IBM今日公布了其闪存计划,其中包括投资10亿美元用于研发闪存技术和使用固态硬盘的一系列系统。 IBM将通过这项计划将闪存应用到数据中心之中。像大数据那样的技术开发项目将令闪存成为企业的主流存储技术,因为企业需要利用所谓的“热数据”,即需要实时使用的信息。Fusion-io、EMC、NetApp和其他存储厂商也都已经制定了闪存存储战略。 IBM存储系统部门总经理安步吉戈雅(Ambuj Goyal)称,从经济角度来说,闪存已经能够在数据中心中普及应用了。IBM软件与系统部门主管史蒂夫米尔斯(Steve Mills)称,闪存是一个关键的临界点,全部使用固态硬盘的数据中心迟早都会出现。 米尔斯称,当创新技术满足了规模经济的要求时,就会出现拐点。米尔斯说:“我们认为我们现在已经处在闪存或固态硬盘的拐点上了。”闪存技术问世已有一段时间,但是之前这种技术并不能满足规模经济的要求。 米尔斯说,闪存技术本身的规模经济、成本降低以及大数据带来的新机遇将促成闪存数据中心的出现。 他补充说,传统硬盘曾经很好地为人们服务,但是越来越明显的是,经济已经转向闪存的方向。米尔斯补充说,闪存的单位成本可以达到每GB 10美元,相比之下传统硬盘的单位成本为每GB 6美元,两者在成本上的差距已经不象以前那样悬殊。然而传统硬盘并未得到充分利用。他说:“毫无疑问,闪存有着明显的经济效益优势。” 米尔斯称,闪存的经济效益优势体现在很多个方面,包括数据中心占地面积减小、冷却、更好的应用性能、通过减少计算核心数量以及减少授权和维护需求来降低软件成本、通过提高设备利用和减少服务器数量来降低硬件成本、利用IBM的闪存技术研发提高闪存的耐用性等等。 米尔斯现在主要在宣扬闪存存储的优势,但是IBM力推固态硬盘也是很重要的,因为IBM拥有庞大的用户群,运行着大量的企业数据中心,并且让其服务部门比其他厂商更卖力地推销纯闪存系统。另一个难题是,它必须说服象Facebook那样的公司使用纯闪存设备。此外它还必须提高纯闪存数据中心在财富500强企业中的使用率。 米尔斯称,闪存还可以结束数据中心里的存储难题。IBM的计划包括:在全球各地建立12个数据中心。

    时间:2013-04-12 关键词: IBM 闪存技术

  • 无限擦写循环?Macronix新闪存技术

    固态硬盘普及了,随之而来的可靠性喝寿命问题越发引人关注,特别是随着NAND闪存工艺的进步,反而越来越不耐用了:MCL NAND闪存再25nm时代还有3000-5000次的编程/擦写循环(P/E),20nm时代就只有3000次了,TLC规格的更只有是区区1000次。 这一切都是NAND闪存技术本身所决定的(具体原理分析点此),因为它经过一次P/E就会“磨损”一点,最终被消耗殆尽。那怎么办呢?NAND闪存还有其他诸多优秀特性,就这么抛弃么? 台湾旺宏电子(Macronix)带来了新的希望。他们将在本月的2012 IEEE国际电子设备会议上展示自己的成果:一种可以经历1亿多次P/E的自我修复NAND闪存。 而且还不仅仅如此。旺宏电子的一位项目副经理Hang-Ting Lue表示,为了测试1亿次循环,他们花了好几个月的时间,但是“我们不知道这玩意最终什么时候会挂掉,迄今为止我们没有看到任何坏掉的痕迹”。 旺宏电子的这一成果巧妙地利用了相变内存(PCRAM)的技术。相变内存将数据存储在一种硫族化物玻璃上,通过特殊方法加热使其在导体、绝缘体两种状态之间切换,分别代表0、1两种数据状态。 旺宏电子的工程师发现,将硫族化物玻璃加热到熔点具备某种修复效果,并发现在闪存上也可以这么做,所以他们重新设计了闪存芯片,包含了一个非常迷你的加热器,用于加热NAND闪存的存储单元。 当然,这样做需要的变化很多,其中最大的一个就是调整栅极电极,使之可以携带电流去加热存储单元,再加上为此需要的二极管,工程师们不得不设计了一种新的存储阵列架构,来存放所有元件。 新的闪存架构可以让电流通过晶体管的栅极,产生脉冲并加热,而持续时间只有几毫秒,温度会超过800℃,但仅仅局限在栅极附近。这样一来,NAND闪存就可以随时自我修复,而在经历了1亿次的P/E之后,其中的数据仍然保持完整。     那么,这个额外的热处理过程会不会增加功耗呢?Hang-Ting Lue承认确实会,但加热过程并不需要频繁进行,而且一次可以修复一整个扇区,设备连接电源并待机的时候也可以这么做,“并不会榨干你的手机电池”。 除了近乎无限的寿命,这种试验性闪存还有个意料之外的惊喜,那就是加热也加快了擦除速度,而之前人们认为擦除速度是和温度无关的。Hang-Ting Lue认为这可能会带来新的热辅助模式闪存。 巧合的是,机械硬盘存储介质的进化中也有一种热辅助技术。 Hang-Ting Lue表示旺宏电子会寻求自我修复闪存技术的商业化,但未透露具体细节,他更期待整个产业都能投入进来,毕竟宏旺电子并不是一家大企业。  

    时间:2012-12-04 关键词: 循环 macronix 闪存技术

  • 闪存技术在3G时代的应用

    标签:闪存技术  3G 下一代手机将有更多功能服务的应用可使用户完成许多曾经难以想象的事情。只需一部手机,人们的购物、工作、居家生活将更便捷。这些功能在技术上的实现并不困难,但如果缺乏完善的安全保护系统,人们将无法信任设备的安全性和私密性。闪存技术带来的强大安全保障,将使面向未来的下一代手机功能得以更快地实现。 保护手机安全的闪存技术 如今,欧洲的消费者在某些超市购物时已经可以通过手机进行支付,甚至还可以通过停车管理系统支付停车费用。在日本,人们已经可以用手机支付公共交通及小额购物费用。这种移动支付(Mobile payment)将使手机成为人们日常生活中的数字钱夹,进而成为电子商务及金融领域的一项重要应用。 闪存技术在移动支付过程中的安全保障起着至关重要的作用,支付协议在手机和销售设备之间完成。在通过闪存技术实现保护措施的手机中,账户及个人信息被保存在具有安全功能的闪存里,只有被授权方才可进入或操作。这样,消费者(手机用户)就可更为放心地享受移动支付所带来的便利。 手机钥匙(Mobile key)是闪存安全技术所带来的另一个有趣应用,也是未来通过手机可能会实现的下一代全新生活方式。当人们租用公寓时,房东并不是亲自将钥匙递到租房人手中,而是通过文本消息将一把电子钥匙发送给租房人,并设置一定有效期。房屋到期则无法继续使用,同时,租房人不用寄还钥匙,房东也无需频繁换锁。如果期间手机丢失,可以通过新手机获得新的文本信息。钥匙可以加密,而且只能用特定的手机解密,这可以利用公匙密钥交换协议(PKI)实现。闪存本身就能完成所有的加密和解密,不会增加系统的处理负担。 闪存带来的安全保障不仅为终端消费者带来美妙的体验,也为运营商和金融服务供应商带来了商机。通过寻求更强大的安全保护措施,运营商和服务提供商可以有效防止用户通过手机传输的保密信息遭受不断增加的病毒、恶意攻击以及欺诈的影响,不断建立用户对新型数据服务的忠诚度。另外,零售商、银行和交易服务机构能够借助闪存提供的安全保障提高交易量,加快交易速度,减少欺诈,从而会更容易地对这些新技术转换提供赞助和资金。 保护手机中个人、财务及公司信息免遭窃取的关键,在于确保除授权使用者外,其他任何人都不能获得这些信息。通过直接在内置闪存子系统中实施安全技术,手机制造商和服务提供商能为手机提供新一级的安全保护。这一安全技术的实施可使新的保护措施,如关机、锁定等得以实现:当手机被盗时,手机可以被永久地锁定。手机存储器安全也意味着一种自动恢复能力,当在线黑客、病毒和恶意软件进行攻击时,手机可从存储器中进行自动恢复,这种能力可使手机恢复到初始状态,从而在受到攻击前就对所有信息进行有效保护。 以纯闪存解决方案供应商Spansion为例,它已经推出了业内首个用于手机安全保护的闪存子系统,可使手机免于病毒、服务盗窃和恶意的攻击。采用Spansion Secure的MirrorBit MCP能够作为可信执行环境(Trusted Execution Environment),支持域分割,保证关键数据、代码和安全密钥永不泄露。该功能通过一些最强大的安全算法实现,包括高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)——已被美国政府选为加密标准的块密码;安全散列算法(Secure Hash Algorithms,SHA)——由国家安全局开发的密码散列功能,包括SHA-1和SHA-2;为公共密钥加密开发的RSA算法;以及一种数字随机号码生成器。 通过将存储和安全功能放在同一个物理封装中,Spansion为用户访问闪存以及保存在闪存中的宝贵数据和内容提供了更强大的保护。受Spansion Secure 技术保护的MirrorBit 解决方案能够保护存储器件的多个区域,例如为用户、运营商、内容版权对象和手机制造商设立相互隔离的、受保护的区域,最多可设立16个这样的区域。该解决方案不依赖于操作系统和芯片,能帮助手机设计者缩短上市时间并降低开发成本。另外,它还支持服务器到存储器(server-to-memory)的直接认证以及与VPN类似的安全通道通信,使企业能够远程管理重要数据分发,建立新的业务模式。   大容量SIM卡 随着手机数据功能和多媒体功能的不断增强,消费者对手机存储能力的需求也日渐增加。这种需求不但体现在对外插存储卡的容量的需求,还体现在对SIM卡容量的需求方面。在此基础上,大容量SIM卡(HD-SIM卡)应运而生。它的出现不但提高了SIM卡的容量,使消费者能够在SIM卡中存储更多的信息和内容,同时增强了数字内容的无线下载能力,为运营商提供了新的品牌内容通道,并可以通过数字版权管理对分发的媒体内容进行更好的保护。 前沿闪存技术的推出,在显著降低手机OEM厂商存储子系统材料(BOM)成本的同时,为消费者带来更为丰富的用户体验。 MirrorBit Eclipse解决方案 Spansion在推出专有的MirrorBit技术之后,相继推出了MirrorBit ORNAND技术和世界首款每单元4比特MirrorBit Quad技术,以非易失性存储技术的持续创新推动闪存领域的发展。如今,Spansion又推出了强大的革命性MirrorBit Eclipse 架构,为多功能手机提供更高的性能和更低的成本。 MirrorBit Eclipse解决方案针对的是多功能手机市场。根据不同标准,手机细分市场的划分也不同,Spansion将其分成三个类别:主流手机,高端多功能手机以及智能手机。高端多功能手机和智能手机的功能正在出现重叠,两者均呈现出对方的功能和特点,包括共享的操作系统、智能手机上的多媒体以及多功能手机中的个人工具,例如GPS和地图信息以及个人财务管理。这种重叠的趋势带来了两种不同的构架:PC型和手机型构架。然而,目前还很少有令人满意的解决方案。PC型构架通常用在智能手机和高端多功能手机上,在NAND上存储代码和数据,在DRAM上执行代码。DRAM可扩展性差而且价格比NOR闪存高,甚至在相同节点上也是如此,这对手机的成本产生了极大影响。通过利用MirrorBit Eclipse的NOR接口和XIP(execute-in-place) 运行方式的优势,可帮助手机 OEM厂商减少系统中的 DRAM 数量。 通过MirrorBit Eclipse架构,包括高速代码执行及存储大量多媒体内容的性能改进都可以在一个单裸片上得以实现。MirrorBit Eclipse架构易于使用,并且同现有的平台兼容,可帮助手机OEM厂商实现轻松升级,并且使其迅速地以不变甚至更低的成本将创新的多功能手机推向市场,冲击目前的业界标准价格点。同时,完整的MirrorBit Eclipse阵列可以在相同的存储单元上实现无缝支持快速读取和写入,打破了传统的用不同的存储芯片来支持代码执行和数据存储的功能要求。MirrorBit Eclipse能够实现更长的电池寿命,或者因为实现了更小的电池体积和可能更小的手机体积,从而进一步降低手机成本,提高OEM厂商和用户的灵活性。

    时间:2012-07-24 关键词: 闪存技术

  • 闪存技术正悄然替代硬盘

    改变IT世界三大力量之 闪存的故事    未来10年,对计算机改变最大的技术。    解决计算机硬盘性能瓶颈,正在逐步替代硬盘的闪存。    话说现代计算机,都是依据冯·诺依曼型原理开发的,俗称冯·诺依曼型架构。    这个架构,简单的说,就是基于存储器的架构,数据和程序指令存储在一个存储器中,等待运行的时候调用,    运行结果也放在这个存储器中。    好像这么说也很抽象,大家都知道电脑里有CPU和内存(RAM)吧,    就是说我们的程序和数据都存在内存里,运行结果数据,也要先写在内存里,或者说数据在内存里被改变了。    最后要保存的数据,才会再有存盘这个动作,就是把数据写入硬盘中。    CPU从内存中读取程序和数据,运算后把运算结果写到内存中,    不断根据程序指令跳转执行其他的程序和数据,其实计算机结构就是这么简单。    最开始,计算机晶体管这些半导体设备很珍贵,都用在“CPU”上了,存储器,就用磁芯做成,读写速度都很慢。    后来呢,集成电路出现了。形成了RAM,和CPU一样的,一种半导体芯片存储器,读写速度很快,和CPU比较匹配。    唯一缺点就是,掉电消失。    而且当时价格昂贵,或者说性价比不高,你看今天也是这样,500元可以卖500GB硬盘容量,但买内存呢,只能买8GB,    好像内存价格最近暴跌了,但总归比硬盘 每GB价格高。    恩,对了,你可以这样想像。    最开始,没有RAM这种设备,硬盘就是RAM,CPU从硬盘中读取程序和数据,运行后写入硬盘。    后来,有了RAM,为了匹配CPU的电子速度,程序就修改为从硬盘中导入到RAM中执行,    运算中间结果存储在RAM,最后结果才存储在硬盘中,    当然,因为RAM掉电消失,所以,我们用很多软件,习惯性中途存下盘。    最后软件用完了,关闭软件,软件也会提醒我们,是不是要存盘啊?    你看,从计算机原理的角度,存储器只要一个即可,但为了更好的使用体验,为了运算速度,    其实我们不但给计算机设计有硬盘这个可读可写的存储器,也有了RAM这个读写速度更快的存储器,    并且,稍微懂点CPU架构的同学可能知道,为了匹配CPU的速度,现在CPU中还有很多的缓存存储器,L1,L2,L3什么的。    在芯片物理图中缓存占据的空间还很大的,我们经常说xxxxxCPU晶体管数量x.x亿个,其实很多给了缓存。    缓存之外,还有寄存器,某种程度上,也是一种存储器。   

    时间:2011-12-27 关键词: 硬盘 新鲜事 闪存技术

  • NAND闪存技术将在十年之内遭遇技术极限

    NAND闪存技术将在十年之内遭遇技术极限

    《IEEE Transactions on Magnetics》上最近发表了卡内基梅隆大学教授Mark Kryder、博士生Chang Soo kim的一篇研究文章。师徒俩研究了13种非易失性存储技术,看它们到2020年的时候能否在单位容量成本上超越机械硬盘,结果选出了两个最有希望的候选 者:相变随机存取存储(PCRAM)、自旋极化随机存取存储(STTRAM)。    PCRAM我们偶尔会有所耳闻。它基于硫系玻璃的结晶态和非结晶态相变属性,单元尺寸较小,而且每个单元内能保存多个比特,因此存储密度和成本都有望优于机械硬盘。三星已经开始量产相变存储芯片,Intel和意法半导体联合投资的Numonyx也很看重该技术,但其最大的劣势是功耗较高。    STTRAM类似于磁性RAM,基于电子自旋理论,通过调整磁性隧道结的平行与反平行方向来使用旋偏振电流读写数据,最大特点就是高能效,但缺点是每单元只能存储一个比特,因此容量和成本改进空间受限,和PCRAM正好相反。    说了半天,NAND闪存呢?尽管它已经非常流行,尽管它功耗更低、访问速度更快、机械可靠性更好,但单位容量成本仍是机械硬盘的将近十倍。如今一块 500GB容量的机械硬盘大约要100美元,而按照当前速度发展,到2020年的时候双碟2.5寸机械硬盘的容量将达到14TB,成本却只要40美元。    Mark Kryder和Chang Soo kim预言,NAND闪存技术将在十年之内遭遇技术极限,取代机械硬盘就无从谈起了。    其他非易失性技术:铁电体RAM、磁性RAM、碳纳米管RAM、电阻式RAM、铜桥RAM(Copper Bridge)、全息存储、单电子存储、分子存储、聚合物存储、赛道存储(Racetrack Memory)、探测存储(Probe Memory)。这些技术各有各的特色,但大都还处于理论研究或者初级试验阶段,距离大范围实用还非常遥远。

    时间:2009-11-06 关键词: nand 闪存技术

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