實(shí)際上，2年前，國(guó)外的FMS剛剛舉辦了NAND閃存發(fā)明35周年慶。今年，它的閃存大會(huì)主題就變成了“存儲(chǔ)之未來(lái)”（Future of Memory Storage），閃存成了重要的部分之一。國(guó)內(nèi)，2024年全球閃存峰會(huì)將于8月28日在南京召開(kāi)，閃存依然是主旋律，伴隨著AI時(shí)代的風(fēng)潮強(qiáng)勢(shì)來(lái)襲，以新的產(chǎn)品、技術(shù)與應(yīng)用證實(shí)閃存技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要性與日俱增。
1984年，東芝公司的舛岡富士雄博士發(fā)明了閃存，是一種非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，能夠在沒(méi)有電源供應(yīng)的情況下保存數(shù)據(jù)。閃存技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的一次革命性突破，解決了傳統(tǒng)硬盤(pán)速度慢、能耗高的問(wèn)題。其廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備，如智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、固態(tài)硬盤(pán)（SSD）等，為現(xiàn)代電子設(shè)備提供了可靠、高效的存儲(chǔ)解決方案。
在1980年代中期，隨著計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備的普及，對(duì)高性能、低功耗、長(zhǎng)壽命的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求日益增加。傳統(tǒng)的磁盤(pán)存儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）在能耗、速度和持久性方面的局限性促使科學(xué)家們尋找新的存儲(chǔ)解決方案。閃存的發(fā)明為這一需求提供了理想的解決方案，成為存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的里程碑。
NAND與NOR閃存的區(qū)別與應(yīng)用
閃存主要分為兩種類型：NAND閃存和NOR閃存。兩者在架構(gòu)、性能和應(yīng)用領(lǐng)域上存在顯著區(qū)別。
NOR閃存：
架構(gòu)：NOR閃存采用一種稱為not OR的邏輯門(mén)電路，其存儲(chǔ)單元排列成類似于NOR邏輯門(mén)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得每個(gè)存儲(chǔ)單元都直接連接到位線和字線，從而能夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)訪問(wèn)。
性能：由于其隨機(jī)訪問(wèn)特性，NOR閃存在讀取速度上表現(xiàn)出色，適用于需要頻繁讀取數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景。然而，寫(xiě)入和擦除操作相對(duì)較慢。
應(yīng)用：NOR閃存常用于存儲(chǔ)固件和代碼，廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)、微控制器和執(zhí)行代碼的設(shè)備中，如手機(jī)的啟動(dòng)代碼、路由器的固件等。
NAND閃存：
架構(gòu)：NAND閃存的存儲(chǔ)單元排列成串行連接的形式，這種結(jié)構(gòu)使得它在存儲(chǔ)密度和成本上具有優(yōu)勢(shì)。NAND閃存通過(guò)塊級(jí)訪問(wèn)方式讀取數(shù)據(jù)，這種方式更適合大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取。
性能：NAND閃存在寫(xiě)入和擦除速度上具有優(yōu)勢(shì)，適合大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。然而，隨機(jī)訪問(wèn)性能相對(duì)較弱，讀取小數(shù)據(jù)塊的效率不如NOR閃存。
應(yīng)用：NAND閃存被廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)大容量數(shù)據(jù)的設(shè)備，如固態(tài)硬盤(pán)（SSD）、USB閃存驅(qū)動(dòng)器等。閃存技術(shù)經(jīng)歷了多次重要的技術(shù)革新，每一次革新都推動(dòng)了存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的普及。
第一代閃存（1980年代中期）：最初的閃存技術(shù)基于NOR架構(gòu)，主要用于替代EPROM和EEPROM。它提供了更快的讀取速度和更高的可靠性。主要用于存儲(chǔ)固件和嵌入式代碼，如BIOS和微控制器固件。
NAND閃存的引入（1989年）：東芝公司引入了NAND閃存技術(shù)，具有更高的存儲(chǔ)密度和更低的成本，適合大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，如數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器和USB閃存驅(qū)動(dòng)器。
多層單元（MLC）技術(shù)（2000年代初）：MLC技術(shù)使得每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)多個(gè)比特的數(shù)據(jù)，大幅度提高了存儲(chǔ)密度和降低了成本，應(yīng)用于固態(tài)硬盤(pán)（SSD），推動(dòng)了消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)的發(fā)展。
三層單元（TLC）和四層單元（QLC）技術(shù)（2009年以來(lái)）：TLC和QLC技術(shù)進(jìn)一步增加了每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)，進(jìn)一步提升了存儲(chǔ)密度和降低了成本。應(yīng)用于高容量固態(tài)硬盤(pán)和數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)解決方案。
3D NAND技術(shù)：3D NAND技術(shù)通過(guò)在垂直方向上堆疊存儲(chǔ)單元，大幅度提高了存儲(chǔ)密度和降低了每比特成本，同時(shí)改善了性能和耐久性。應(yīng)用于高性能固態(tài)硬盤(pán)、企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)和云存儲(chǔ)解決方案。
到了現(xiàn)在的AI時(shí)代，閃存技術(shù)的重要性更加凸顯。AI模型的訓(xùn)練和推理過(guò)程需要處理大量的數(shù)據(jù)，而閃存技術(shù)以其高性能和低延遲的特點(diǎn)，能夠滿足這些需求。比如NVMe SSD以其卓越的性能，成為數(shù)據(jù)中心和AI應(yīng)用中不可或缺的存儲(chǔ)解決方案。
寫(xiě)在最后
閃存技術(shù)自發(fā)明以來(lái)，經(jīng)歷了從基礎(chǔ)研究到大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的快速發(fā)展過(guò)程。無(wú)論是NOR閃存還是NAND閃存，它們都在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮著重要作用。隨著3D NAND、QLC NAND等技術(shù)的不斷創(chuàng)新，閃存芯片的存儲(chǔ)密度和性能得到了大幅提升，推動(dòng)了移動(dòng)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)和AI應(yīng)用的快速發(fā)展。
未來(lái)的AI時(shí)代，隨著AI、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步普及，閃存技術(shù)的重要性更加凸顯，AI模型的訓(xùn)練和推理過(guò)程需要處理大量的數(shù)據(jù)，對(duì)高性能、高可靠性存儲(chǔ)解決方案的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。閃存技術(shù)將繼續(xù)在這些領(lǐng)域中扮演關(guān)鍵角色，推動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)的不斷演進(jìn)，為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供更優(yōu)質(zhì)的解決方案。
2024年全球閃存峰會(huì)即將召開(kāi)，歡迎大家來(lái)南京，從學(xué)術(shù)界專家?guī)?lái)的前沿技術(shù)精彩分享，企業(yè)代表展示的創(chuàng)新產(chǎn)品與應(yīng)用案例，還有未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)洞察等不同維度，去了解以閃存為中心輻射四周的閃光點(diǎn)！
