閃存芯片推動(dòng)了存儲(chǔ)革命，并且由于需求量巨大而面臨最近短缺的局面。NAND存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步展現(xiàn)了一個(gè)美好的未來。
NAND閃存技術(shù)在過去一年中一直處于重大轉(zhuǎn)折。閃存是一個(gè)極其復(fù)雜的物理性能平衡技術(shù)，在生產(chǎn)過程中，將面臨數(shù)據(jù)的完整性要求和寫耐久性問題。簡(jiǎn)而言之，原始的閃存方式（稱為2DNAND）正在耗盡空間，無法通過縮小體積功能來增加每個(gè)模塊的容量。
引入3DNAND的概念，其中閃存單元在第三維中堆疊。每片芯片的容量增加了48倍，可以用相對(duì)較少的努力實(shí)現(xiàn)，而這種內(nèi)存單元的增加可以降低成本，甚至可能在大批量生產(chǎn)中降代4倍的成本。閃存容量增加和價(jià)格下降率的差異源于這樣一個(gè)事實(shí)，即3DNAND在模具上每個(gè)單元芯片的許多生產(chǎn)工藝仍然與以前一樣。
更多的計(jì)劃
事實(shí)證明，根據(jù)NAND閃存芯片制造商的計(jì)劃，這些問題并沒有解決。首要問題是易失性的問題。保持所有這些層的垂直排列證明是非常具有挑戰(zhàn)性的。
對(duì)于48個(gè)單元層的堆棧，垂直堆疊的允許公差約為1度，并且隨著層數(shù)的增加而變差。這引起了對(duì)3DNAND整體概念的反思。
芯片制造商已經(jīng)遷移到一種在芯片上創(chuàng)建多個(gè)48層或64層堆疊塊的方法，將這些堆疊塊放置在其他的頂部，但使用更大尺寸的垂直互連訪問來連接堆棧塊。這允許對(duì)堆疊層的垂直對(duì)準(zhǔn)具有更大的容限。
最終的結(jié)果是，過去幾個(gè)月人們已經(jīng)公布了64GB的芯片和1TB的芯片，反映了這兩種方法。1TB的芯片單元可能會(huì)進(jìn)一步堆疊，單芯片的4TB甚至8TB可能在一年之后推出。使用這些設(shè)備，100TB2.5英寸SSD硬盤在2018年9月閃存峰會(huì)發(fā)布推出看起來是非常可能的。
技術(shù)方法的調(diào)整問題和變化對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生了重大的影響。3DNAND的轉(zhuǎn)換比計(jì)劃的時(shí)間更長(zhǎng)，這將導(dǎo)致工廠不斷采用新流程。
面臨其他問題
對(duì)齊不是阻礙3DNAND技術(shù)進(jìn)步的唯一問題。顯然，三層堆疊單元（TLC）閃存是NAND閃存容量具有吸引力的亮點(diǎn)，是每個(gè)單元原始容量的3倍。
NAND器件隨著時(shí)間的推移具有準(zhǔn)靜態(tài)特性，結(jié)果是可以在電池中檢測(cè)到的電壓電平的分離收縮，使電池的狀態(tài)電壓彼此接近。這增加了誤讀率，并且在三層堆疊單元（TLC）中更明顯，與原始單級(jí)單元閃存中的兩個(gè)狀態(tài)相比，具有八個(gè)不同的狀態(tài)。
對(duì)于這個(gè)問題需要一些措施應(yīng)對(duì)，其中包括隨時(shí)間重置閾值，擴(kuò)展錯(cuò)誤檢測(cè)/糾正代碼，并添加具有閾值和時(shí)序調(diào)整的非常復(fù)雜的重試過程。這將包括大量的科學(xué)和數(shù)學(xué)的方法，接下來是經(jīng)濟(jì)可行性，而這項(xiàng)工作的積極成果主要是提高模具的產(chǎn)量和書寫耐久性。
即使如此，人們也將看到SSD的家族方法，對(duì)具有基本相同結(jié)構(gòu)的家族成員將通過讀/寫速度，寫耐久性和溫度范圍來區(qū)分。例如其，范圍也將是重要的，例如從最小到最大的日常驅(qū)動(dòng)器寫入速度。
處理延遲的結(jié)果是閃存芯片可用性的降低，因?yàn)镹AND閃存晶圓廠停產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。這在2016年下半年市場(chǎng)尤為激烈，SSD硬盤價(jià)格上漲了10％，而且一直持續(xù)。由于認(rèn)識(shí)到企業(yè)硬盤正在成為一個(gè)過時(shí)的概念，SSD硬盤的需求急劇增加，使這個(gè)問題更加復(fù)雜化。
三星的失敗、召回和試圖更換，為Galaxy Note進(jìn)一步增加了壓力，這將讓市場(chǎng)上至少缺口1億塊芯片。
救援將至
2017年下半年將帶來新的希望。堆疊式64層芯片的技術(shù)問題已經(jīng)解決，而到2017年年中，單片堆棧的芯片將陸續(xù)出貨。額外的晶圓廠容量將從動(dòng)態(tài)RAM和NOR閃存晶圓廠重新使用3DNAND，以及新的晶圓廠容量。到2017年年底，價(jià)格應(yīng)該回到以前的水平；在2018年，人們應(yīng)該看到SSD與HDD的價(jià)格將越來越接近。
值得一提的是這對(duì)HDD硬盤市場(chǎng)的意義。面對(duì)2015年和2016年的市場(chǎng)需求下降，HDD硬盤產(chǎn)能大幅下滑，因此硬盤錄像機(jī)的市場(chǎng)份額也并不好。此外，需要的大容量HDD硬盤也不太適合初級(jí)存儲(chǔ)使用，這是寫入技術(shù)相對(duì)較慢的寫入技術(shù)產(chǎn)品，特別是寫入時(shí)，不適合操作系統(tǒng)，其在個(gè)人電腦和服務(wù)器的使用將會(huì)越來越少。
從2018年開始，業(yè)界期待著一個(gè)全新的未來，30TB到100TB散裝硬盤驅(qū)動(dòng)器是二次存儲(chǔ)的最佳選擇。
人們對(duì)于使用四級(jí)單元（QLC）NAND閃存進(jìn)行存儲(chǔ)有一些爭(zhēng)論，而不是即將到來的無處不在的TLC。基于對(duì)TLC的物理和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的所有研究投入，將具有16種可能的單元狀態(tài)的相同的思想應(yīng)用于QLC，似乎是一個(gè)合乎邏輯的后續(xù)行動(dòng)，并會(huì)進(jìn)一步的降低成本，并增加容量。
無處不在，快速存儲(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)將深刻地改變IT。服務(wù)器的處理能力將會(huì)越來越強(qiáng)，從而減少了服務(wù)器的銷售，例如，擁有1000萬或更多IOPS的硬盤驅(qū)動(dòng)器將會(huì)徹底改變超融合產(chǎn)品的市場(chǎng)格局。
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