閃存什么意思

更新時(shí)間:2016-03-17本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)
潘益宏 初入江湖 二級(jí)313 | 我的貢獻(xiàn) | | 我的空間 | 百度首頁(yè) | 退出新聞 網(wǎng)頁(yè) 貼吧 知道 MP3 圖片 百科 幫助 百度百科 > 瀏覽詞條編輯詞條 發(fā)表評(píng)論 歷史版本 打印 添加到搜藏 閃存開(kāi)放分類(lèi): 硬件、電腦、計(jì)算機(jī)、集成電路、存儲(chǔ)器目錄? 【閃存的概念】? 【技術(shù)及特點(diǎn)】? 【閃存的分類(lèi)】? 【NAND型閃存】? 【應(yīng)用及前景】? 【與硬盤(pán)區(qū)別】? 【閃存發(fā)展過(guò)程】【閃存的概念】閃存Flash Memory是一種長(zhǎng)壽命的非易失性在斷電情況下仍能保持所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)器,數(shù)據(jù)刪除不是以單個(gè)的字節(jié)為單位而是以固定的區(qū)塊為單位,區(qū)塊大小一般為256KB到20MB。閃存是電子可擦除只讀存儲(chǔ)器EEPROM的變種,EEPROM與閃存不同的是,它能在字節(jié)水平上進(jìn)行刪除和重寫(xiě)而不是整個(gè)芯片擦寫(xiě),這樣閃存就比EEPROM的更新速度快。由于其斷電時(shí)仍能保存數(shù)據(jù),閃存通常被用來(lái)保存設(shè)置信息,如在電腦的BIOS基本輸入輸出程序、PDA個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)碼相機(jī)中保存資料等。另一方面,閃存不像RAM隨機(jī)存取存儲(chǔ)器一樣以字節(jié)為單位改寫(xiě)數(shù)據(jù),因此不能取代RAM。閃存卡Flash Card是利用閃存Flash Memory技術(shù)達(dá)到存儲(chǔ)電子信息的存儲(chǔ)器,一般應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī),掌上電腦,MP3等小型數(shù)碼產(chǎn)品中作為存儲(chǔ)介質(zhì),所以樣子小巧,有如一張卡片,所以稱(chēng)之為閃存卡。根據(jù)不同的生產(chǎn)廠商和不同的應(yīng)用,閃存卡大概有SmartMediaSM卡、Compact FlashCF卡、MultiMediaCardMMC卡、Secure DigitalSD卡、Memory Stick記憶棒、XD-Picture CardXD卡和微硬盤(pán)MICRODRIVE這些閃存卡雖然外觀、規(guī)格不同,但是技術(shù)原理都是相同的?!炯夹g(shù)及特點(diǎn)】NOR型與NAND型閃存的區(qū)別很大,打個(gè)比方說(shuō),NOR型閃存更像內(nèi)存,有獨(dú)立的地址線和數(shù)據(jù)線,但價(jià)格比較貴,容量比較?。欢鳱AND型更像硬盤(pán),地址線和數(shù)據(jù)線是共用的I/O線,類(lèi)似硬盤(pán)的所有信息都通過(guò)一條硬盤(pán)線傳送一般,而且NAND型與NOR型閃存相比,成本要低一些,而容量大得多。因此,NOR型閃存比較適合頻繁隨機(jī)讀寫(xiě)的場(chǎng)合,通常用于存儲(chǔ)程序代碼并直接在閃存內(nèi)運(yùn)行,手機(jī)就是使用NOR型閃存的大戶(hù),所以手機(jī)的“內(nèi)存”容量通常不大;NAND型閃存主要用來(lái)存儲(chǔ)資料,我們常用的閃存產(chǎn)品,如閃存盤(pán)、數(shù)碼存儲(chǔ)卡都是用NAND型閃存。這里我們還需要端正一個(gè)概念,那就是閃存的速度其實(shí)很有限,它本身操作速度、頻率就比內(nèi)存低得多,而且NAND型閃存類(lèi)似硬盤(pán)的操作方式效率也比內(nèi)存的直接訪問(wèn)方式慢得多。因此,不要以為閃存盤(pán)的性能瓶頸是在接口,甚至想當(dāng)然地認(rèn)為閃存盤(pán)采用USB2.0接口之后會(huì)獲得巨大的性能提升。前面提到NAND型閃存的操作方式效率低,這和它的架構(gòu)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)有關(guān),它操作起來(lái)確實(shí)挺像硬盤(pán)其實(shí)NAND型閃存在設(shè)計(jì)之初確實(shí)考慮了與硬盤(pán)的兼容性,它的性能特點(diǎn)也很像硬盤(pán):小數(shù)據(jù)塊操作速度很慢,而大數(shù)據(jù)塊速度就很快,這種差異遠(yuǎn)比其他存儲(chǔ)介質(zhì)大的多。這種性能特點(diǎn)非常值得我們留意。閃存存取比較快速,無(wú)噪音,散熱小。你買(mǎi)的話(huà)其實(shí)可以不考慮那么多,同樣存儲(chǔ)空間買(mǎi)閃存。如果硬盤(pán)空間大就買(mǎi)硬盤(pán),也可以滿(mǎn)足你應(yīng)用的需求。【閃存的分類(lèi)】·目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的存儲(chǔ)按種類(lèi)可分:U盤(pán)CF卡SM卡SD/MMC卡記憶棒·國(guó)內(nèi)市場(chǎng)常見(jiàn)的品牌有:金士頓、索尼、晟碟、Kingmax、鷹泰、創(chuàng)見(jiàn)。【NAND型閃存】?jī)?nèi)存和NOR型閃存的基本存儲(chǔ)單元是bit,用戶(hù)可以隨機(jī)訪問(wèn)任何一個(gè)bit的信息。而NAND型閃存的基本存儲(chǔ)單元是頁(yè)P(yáng)age可以看到,NAND型閃存的頁(yè)就類(lèi)似硬盤(pán)的扇區(qū),硬盤(pán)的一個(gè)扇區(qū)也為512字節(jié)。每一頁(yè)的有效容量是512字節(jié)的倍數(shù)。所謂的有效容量是指用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的部分,實(shí)際上還要加上16字節(jié)的校驗(yàn)信息,因此我們可以在閃存廠商的技術(shù)資料當(dāng)中看到“512+16Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型閃存絕大多數(shù)是512+16字節(jié)的頁(yè)面容量,2Gb以上容量的NAND型閃存則將頁(yè)容量擴(kuò)大到2048+64字節(jié)。NAND型閃存以塊為單位進(jìn)行擦除操作。閃存的寫(xiě)入操作必須在空白區(qū)域進(jìn)行,如果目標(biāo)區(qū)域已經(jīng)有數(shù)據(jù),必須先擦除后寫(xiě)入,因此擦除操作是閃存的基本操作。一般每個(gè)塊包含32個(gè)512字節(jié)的頁(yè),容量16KB;而大容量閃存采用2KB頁(yè)時(shí),則每個(gè)塊包含64個(gè)頁(yè),容量128KB。每顆NAND型閃存的I/O接口一般是8條,每條數(shù)據(jù)線每次傳輸512+16bit信息,8條就是512+16×8bit,也就是前面說(shuō)的512字節(jié)。但較大容量的NAND型閃存也越來(lái)越多地采用16條I/O線的設(shè)計(jì),如三星編號(hào)K9K1G16U0A的芯片就是64M×16bit的NAND型閃存,容量1Gb,基本數(shù)據(jù)單位是256+8×16bit,還是512字節(jié)。尋址時(shí),NAND型閃存通過(guò)8條I/O接口數(shù)據(jù)線傳輸?shù)刂沸畔?,每包傳?位地址信息。由于閃存芯片容量比較大,一組8位地址只夠?qū)ぶ?56個(gè)頁(yè),顯然是不夠的,因此通常一次地址傳送需要分若干組,占用若干個(gè)時(shí)鐘周期。NAND的地址信息包括列地址頁(yè)面中的起始操作地址、塊地址和相應(yīng)的頁(yè)面地址,傳送時(shí)分別分組,至少需要三次,占用三個(gè)周期。隨著容量的增大,地址信息會(huì)更多,需要占用更多的時(shí)鐘周期傳輸,因此NAND型閃存的一個(gè)重要特點(diǎn)就是容量越大,尋址時(shí)間越長(zhǎng)。而且,由于傳送地址周期比其他存儲(chǔ)介質(zhì)長(zhǎng),因此NAND型閃存比其他存儲(chǔ)介質(zhì)更不適合大量的小容量讀寫(xiě)請(qǐng)求。決定NAND型閃存的因素有哪些?1.頁(yè)數(shù)量前面已經(jīng)提到,越大容量閃存的頁(yè)越多、頁(yè)越大,尋址時(shí)間越長(zhǎng)。但這個(gè)時(shí)間的延長(zhǎng)不是線性關(guān)系,而是一個(gè)一個(gè)的臺(tái)階變化的。譬如128、256Mb的芯片需要3個(gè)周期傳送地址信號(hào),512Mb、1Gb的需要4個(gè)周期,而2、4Gb的需要5個(gè)周期。2.頁(yè)容量每一頁(yè)的容量決定了一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,因此大容量的頁(yè)有更好的性能。前面提到大容量閃存4Gb提高了頁(yè)的容量,從512字節(jié)提高到2KB。頁(yè)容量的提高不但易于提高容量,更可以提高傳輸性能。我們可以舉例子說(shuō)明。以三星K9K1G08U0M和K9K4G08U0M為例,前者為1Gb,512字節(jié)頁(yè)容量,隨機(jī)讀穩(wěn)定時(shí)間12μs,寫(xiě)時(shí)間為200μs;后者為4Gb,2KB頁(yè)容量,隨機(jī)讀穩(wěn)定時(shí)間25μs,寫(xiě)時(shí)間為300μs。假設(shè)它們工作在20MHz。讀取性能:NAND型閃存的讀取步驟分為:發(fā)送命令和尋址信息→將數(shù)據(jù)傳向頁(yè)面寄存器隨機(jī)讀穩(wěn)定時(shí)間→數(shù)據(jù)傳出每周期8bit,需要傳送512+16或2K+64次。K9K1G08U0M讀一個(gè)頁(yè)需要:5個(gè)命令、尋址周期×50ns+12μs+512+16×50ns=38.7μs;K9K1G08U0M實(shí)際讀傳輸率:512字節(jié)÷38.7μs=13.2MB/s;K9K4G08U0M讀一個(gè)頁(yè)需要:6個(gè)命令、尋址周期×50ns+25μs+2K+64×50ns=131.1μs;K9K4G08U0M實(shí)際讀傳輸率:2KB字節(jié)÷131.1μs=15.6MB/s。因此,采用2KB頁(yè)容量比512字節(jié)也容量約提高讀性能20%。寫(xiě)入性能:NAND型閃存的寫(xiě)步驟分為:發(fā)送尋址信息→將數(shù)據(jù)傳向頁(yè)面寄存器→發(fā)送命令信息→數(shù)據(jù)從寄存器寫(xiě)入頁(yè)面。其中命令周期也是一個(gè),我們下面將其和尋址周期合并,但這兩個(gè)部分并非連續(xù)的。K9K1G08U0M寫(xiě)一個(gè)頁(yè)需要:5個(gè)命令、尋址周期×50ns+512+16×50ns+200μs=226.7μs。K9K1G08U0M實(shí)際寫(xiě)傳輸率:512字節(jié)÷226.7μs=2.2MB/s。K9K4G08U0M寫(xiě)一個(gè)頁(yè)需要:6個(gè)命令、尋址周期×50ns+2K+64×50ns+300μs=405.9μs。K9K4G08U0M實(shí)際寫(xiě)傳輸率:2112字節(jié)/405.9μs=5MB/s。因此,采用2KB頁(yè)容量比512字節(jié)頁(yè)容量提高寫(xiě)性能兩倍以上。3.塊容量塊是擦除操作的基本單位,由于每個(gè)塊的擦除時(shí)間幾乎相同擦除操作一般需要2ms,而之前若干周期的命令和地址信息占用的時(shí)間可以忽略不計(jì),塊的容量將直接決定擦除性能。大容量NAND型閃存的頁(yè)容量提高,而每個(gè)塊的頁(yè)數(shù)量也有所提高,一般4Gb芯片的塊容量為2KB×64個(gè)頁(yè)=128KB,1Gb芯片的為512字節(jié)×32個(gè)頁(yè)=16KB??梢钥闯?,在相同時(shí)間之內(nèi),前者的擦速度為后者8倍!4.I/O位寬以往NAND型閃存的數(shù)據(jù)線一般為8條,不過(guò)從256Mb產(chǎn)品開(kāi)始,就有16條數(shù)據(jù)線的產(chǎn)品出現(xiàn)了。但由于控制器等方面的原因,x16芯片實(shí)際應(yīng)用的相對(duì)比較少,但將來(lái)數(shù)量上還是會(huì)呈上升趨勢(shì)的。雖然x16的芯片在傳送數(shù)據(jù)和地址信息時(shí)仍采用8位一組,占用的周期也不變,但傳送數(shù)據(jù)時(shí)就以16位為一組,帶寬增加一倍。K9K4G16U0M就是典型的64M×16芯片,它每頁(yè)仍為2KB,但結(jié)構(gòu)為1K+32×16bit。模仿上面的計(jì)算,我們得到如下。K9K4G16U0M讀一個(gè)頁(yè)需要:6個(gè)命令、尋址周期×50ns+25μs+1K+32×50ns=78.1μs。K9K4G16U0M實(shí)際讀傳輸率:2KB字節(jié)÷78.1μs=26.2MB/s。K9K4G16U0M寫(xiě)一個(gè)頁(yè)需要:6個(gè)命令、尋址周期×50ns+1K+32×50ns+300μs=353.1μs。K9K4G16U0M實(shí)際寫(xiě)傳輸率:2KB字節(jié)÷353.1μs=5.8MB/s可以看到,相同容量的芯片,將數(shù)據(jù)線增加到16條后,讀性能提高近70%,寫(xiě)性能也提高16%。5.頻率工作頻率的影響很容易理解。NAND型閃存的工作頻率在20~33MHz,頻率越高性能越好。前面以K9K4G08U0M為例時(shí),我們假設(shè)頻率為20MHz,如果我們將頻率提高一倍,達(dá)到40MHz,則K9K4G08U0M讀一個(gè)頁(yè)需要:6個(gè)命令、尋址周期×25ns+25μs+2K+64×25ns=78μs。K9K4G08U0M實(shí)際讀傳輸率:2KB字節(jié)÷78μs=26.3MB/s??梢钥吹剑绻鸎9K4G08U0M的工作頻率從20MHz提高到40MHz,讀性能可以提高近70%!當(dāng)然,上面的例子只是為了方便計(jì)算而已。在三星實(shí)際的產(chǎn)品線中,可工作在較高頻率下的應(yīng)是K9XXG08UXM,而不是K9XXG08U0M,前者的頻率目前可達(dá)33MHz。6.制造工藝制造工藝可以影響晶體管的密度,也對(duì)一些操作的時(shí)間有影響。譬如前面提到的寫(xiě)穩(wěn)定和讀穩(wěn)定時(shí)間,它們?cè)谖覀兊挠?jì)算當(dāng)中占去了時(shí)間的重要部分,尤其是寫(xiě)入時(shí)。如果能夠降低這些時(shí)間,就可以進(jìn)一步提高性能。90nm的制造工藝能夠改進(jìn)性能嗎?答案恐怕是否!目前的實(shí)際情況是,隨著存儲(chǔ)密度的提高,需要的讀、寫(xiě)穩(wěn)定時(shí)間是呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的。前面的計(jì)算所舉的例子中就體現(xiàn)了這種趨勢(shì),否則4Gb芯片的性能提升更加明顯。綜合來(lái)看,大容量的NAND型閃存芯片雖然尋址、操作時(shí)間會(huì)略長(zhǎng),但隨著頁(yè)容量的提高,有效傳輸率還是會(huì)大一些,大容量的芯片符合市場(chǎng)對(duì)容量、成本和性能的需求趨勢(shì)。而增加數(shù)據(jù)線和提高頻率,則是提高性能的最有效途徑,但由于命令、地址信息占用操作周期,以及一些固定操作時(shí)間如信號(hào)穩(wěn)定時(shí)間等等工藝、物理因素的影響,它們不會(huì)帶來(lái)同比的性能提升。1Page=2K+64Bytes;1Block=2K+64B×64Pages=128K+4KBytes;1Device=2K+64B×64Pages×4096Blocks=4224Mbits其中:A0~11對(duì)頁(yè)內(nèi)進(jìn)行尋址,可以被理解為“列地址”。A12~29對(duì)頁(yè)進(jìn)行尋址,可以被理解為“行地址”。為了方便,“列地址”和“行地址”分為兩組傳輸,而不是將它們直接組合起來(lái)一個(gè)大組。因此每組在最后一個(gè)周期會(huì)有若干數(shù)據(jù)線無(wú)信息傳輸。沒(méi)有利用的數(shù)據(jù)線保持低電平。NAND型閃存所謂的“行地址”和“列地址”不是我們?cè)贒RAM、SRAM中所熟悉的定義,只是一種相對(duì)方便的表達(dá)方式而已。為了便于理解,我們可以將上面三維的NAND型閃存芯片架構(gòu)圖在垂直方向做一個(gè)剖面,在這個(gè)剖面中套用二維的“行”、“列”概念就比較直觀了?!緫?yīng)用及前景】“優(yōu)盤(pán)”是閃存走進(jìn)日常生活的最明顯寫(xiě)照,其實(shí)早在U盤(pán)之前,閃存已經(jīng)出現(xiàn)在許多電子產(chǎn)品之中。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式是采用RAM的易失存儲(chǔ),電池沒(méi)電了數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。采用閃存的產(chǎn)品,克服了這一毛病,使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更為可靠。除了閃存盤(pán),閃存還被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中的BIOS、PDA、數(shù)碼相機(jī)、錄音筆、手機(jī)、數(shù)字電視、游戲機(jī)等電子產(chǎn)品中。追溯到1998年,優(yōu)盤(pán)進(jìn)入市場(chǎng)。接口由USB1.0發(fā)展到2.0,速度逐漸提高。U盤(pán)的盛行還間接促進(jìn)了USB接口的推廣。為什么U盤(pán)這么受到人們歡迎呢?閃存盤(pán)可用來(lái)在電腦之間交換數(shù)據(jù)。從容量上講,閃存盤(pán)的容量從16MB到2GB可選,突破了軟驅(qū)1.44MB的局限性。從讀寫(xiě)速度上講,閃存盤(pán)采用USB接口,讀寫(xiě)速度比軟盤(pán)高許多。從穩(wěn)定性上講,閃存盤(pán)沒(méi)有機(jī)械讀寫(xiě)裝置,避免了移動(dòng)硬盤(pán)容易碰傷、跌落等原因造成的損壞。部分款式閃存盤(pán)具有加密等功能,令用戶(hù)使用更具個(gè)性化。閃存盤(pán)外形小巧,更易于攜帶。且采用支持熱插拔的USB接口,使用非常方便。目前,閃存正朝大容量、低功耗、低成本的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)硬盤(pán)相比,閃存的讀寫(xiě)速度高、功耗較低,目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了閃存硬盤(pán)。隨著制造工藝的提高、成本的降低,閃存將更多地出現(xiàn)在日常生活之中?!九c硬盤(pán)區(qū)別】如果單從儲(chǔ)存介質(zhì)上來(lái)說(shuō) ,閃存比硬盤(pán)好 。但并不是音質(zhì)上的好,是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣冗€有抗震度來(lái)說(shuō)閃存不存在抗震 。要對(duì)比兩者之間的優(yōu)劣并不難, 首先理解什么是數(shù)碼,知道什么是數(shù)碼信號(hào)之后就該清楚數(shù)碼信號(hào)通常是不受儲(chǔ)存介質(zhì)干擾的。忽略音頻流文件的誤碼,硬盤(pán)和閃存在這個(gè)方面可以忽略,光盤(pán)不同。 硬盤(pán)和閃存的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性都很高 ,在同樣的測(cè)試條件下相同解碼相同輸出,兩者音質(zhì)肯定是一樣的 。對(duì)于隨身聽(tīng)來(lái)說(shuō),贊同閃存式。優(yōu)點(diǎn):1.閃存的隨身聽(tīng)小。并不是說(shuō)閃存的集成度就一定會(huì)高。微硬盤(pán)做的這么大一塊主要原因就是微硬盤(pán)不能做的小過(guò)閃存,并不代表微硬盤(pán)的集成度就不高。再說(shuō),集成度高并不能代表音質(zhì)一定下降。MD就是一個(gè)例子。2.相對(duì)于硬盤(pán)來(lái)說(shuō)閃存結(jié)構(gòu)不怕震,更抗摔。硬盤(pán)最怕的就是強(qiáng)烈震動(dòng)。雖然我們使用的時(shí)候可以很小心,但老虎也有打盹的時(shí)候,不怕一萬(wàn)就怕萬(wàn)一。3.閃存可以提供更快的數(shù)據(jù)讀取速度,硬盤(pán)則受到轉(zhuǎn)速的限制 。4.質(zhì)量輕?!鹃W存發(fā)展過(guò)程】·閃存的發(fā)展歷史在1984年,東芝公司的發(fā)明人Fujio Masuoka 首先提出了快速閃存存儲(chǔ)器此處簡(jiǎn)稱(chēng)閃存的概念。與傳統(tǒng)電腦內(nèi)存不同,閃存的特點(diǎn)是非易失性也就是所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在主機(jī)掉電后不會(huì)丟失,其記錄速度也非??臁ntel是世界上第一個(gè)生產(chǎn)閃存并將其投放市場(chǎng)的公司。1988年,公司推出了一款256K bit閃存芯片。它如同鞋盒一樣大小,并被內(nèi)嵌于一個(gè)錄音機(jī)里。后來(lái),Intel發(fā)明的這類(lèi)閃存被統(tǒng)稱(chēng)為NOR閃存。它結(jié)合EPROM可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器和EEPROM電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器兩項(xiàng)技術(shù),并擁有一個(gè)SRAM接口。第二種閃存稱(chēng)為NAND閃存。它由日立公司于1989年研制,并被認(rèn)為是NOR閃存的理想替代者。NAND閃存的寫(xiě)周期比NOR閃存短十倍,它的保存與刪除處理的速度也相對(duì)較快。NAND的存儲(chǔ)單元只有NOR的一半,在更小的存儲(chǔ)空間中NAND獲得了更好的性能。鑒于NAND出色的表現(xiàn),它常常被應(yīng)用于諸如CompactFlash、SmartMedia、 SD、 MMC、 xD、 and PC cards、USB sticks等存儲(chǔ)卡上。·閃存的市場(chǎng)現(xiàn)狀分析目前的閃存市場(chǎng)仍屬于群雄爭(zhēng)霸的末成熟時(shí)期。三星、日立、Spansion和Intel是這個(gè)市場(chǎng)的四大生產(chǎn)商。由于戰(zhàn)略上的一些錯(cuò)誤,Intel在第一次讓出了它的榜首座椅,下落至三星、日立和Spansion之后。AMD閃存業(yè)務(wù)部門(mén)Spansion同時(shí)生產(chǎn)NAND和NOR閃存。它上半年的NOR閃存產(chǎn)量幾乎與Intel持平,成為NOR閃存的最大制造商。該公司在上半年贏利為13億美元,幾乎是它整個(gè)公司利潤(rùn)額25億美元的一半以上。總體而言,Intel和AMD在上半年成績(jī)喜人,但三星和日立卻遭受挫折。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司iSuppli所做的估計(jì),今年全球的閃存收益將達(dá)到166億美元,比2003年116.4億美元上漲46%。消息者對(duì)數(shù)碼相機(jī)、USB sticks和壓縮式MP3播放器內(nèi)存的需求將極大推動(dòng)閃存的銷(xiāo)售。據(jù)預(yù)測(cè),2005年閃存的銷(xiāo)售額將達(dá)到175億美元。不過(guò),iSuppli估計(jì),2005年至2008年閃存的利潤(rùn)增漲將有所回落,最高將達(dá)224億美元。·新的替代品是否可能?與許多壽命短小的信息技術(shù)相比,閃存以其16年的發(fā)展歷程,充分顯示了其“老前輩”的作風(fēng)。九十年代初,閃存才初入市場(chǎng);至2000年,利益額已突破十億美元。英飛凌科技閃存部門(mén)主任,彼得曾說(shuō):“就閃存的生命周期而言,我們?nèi)蕴幱谝粋€(gè)上升的階段。”英飛凌相信,閃存的銷(xiāo)售仍具有上升空間,并在醞釀加入對(duì)該市場(chǎng)的投入。英飛凌在今年初宣布,其位于德累斯頓的200毫米DRAM工廠已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)512Mb NAND兼容閃存芯片。到2004年底,英飛凌公司計(jì)劃采用170納米制造工藝,每月制造超過(guò)10,000片晶圓。而2007年,該公司更希望在NAND市場(chǎng)成為前三甲。此外,Intel技術(shù)與制造集團(tuán)副總載Stefan Lai認(rèn)為,在2008年之前,閃存將不可替代。2006年,Intel將首先采用65納米技術(shù);到2008年,目前正在研發(fā)的新一代45納米技術(shù)將有望投放市場(chǎng)。Stefan Lai覺(jué)得,目前的預(yù)測(cè)仍然比較淺顯,或許32納米、22納米技術(shù)完全有可能實(shí)現(xiàn)。但Stefan Lai也承認(rèn),2008年至2010年,新的技術(shù)可能會(huì)取而代之。盡管對(duì)閃存替代品的討論越來(lái)越激勵(lì),閃存仍然受到市場(chǎng)的重視。未來(lái)的替代品不僅必須是類(lèi)似閃存一樣的非易失性存儲(chǔ)器,而且在速度和寫(xiě)周期上略勝一籌。此外,生產(chǎn)成本也應(yīng)該相對(duì)低廉。由于現(xiàn)在制造技術(shù)還不成熟,新的替代品不會(huì)對(duì)閃存構(gòu)成絕對(duì)的威脅。下面就讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下幾種可能的替代產(chǎn)品:·Nanocrystals納米晶體摩托羅拉的半導(dǎo)體部門(mén)Freescale正在研制一種增加閃存生命周期的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品以硅納米晶體Silicon Nanocrystals為介質(zhì),用硅原子?xùn)鸥翊媪税雽?dǎo)體內(nèi)部的固態(tài)層。納米晶體不是一個(gè)全新的存儲(chǔ)技術(shù)。它只是對(duì)閃存的一種改進(jìn),使它更易擴(kuò)展。它的生產(chǎn)成本可以比原來(lái)低大約10-15%,生產(chǎn)過(guò)程更加簡(jiǎn)單。它的性能與可靠性都能夠與目前的閃存相媲美。摩托羅拉花了十年時(shí)間研發(fā)這種技術(shù),并打算大規(guī)模生產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品。去年六月,該公司已經(jīng)成功地使用此技術(shù)推出了一款此類(lèi)芯片。硅納米晶體芯片預(yù)計(jì)會(huì)在2006年全面投放市場(chǎng)。→更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)納米晶體·MRAMMagnetic RAM磁荷隨機(jī)存儲(chǔ)器MRAM磁荷隨機(jī)存儲(chǔ)器是由英飛凌與Freescale兩家公司研發(fā)的一種利用磁荷來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的存介質(zhì)。MRAM的寫(xiě)次數(shù)很高,訪問(wèn)速度也比閃存大大增強(qiáng)。根據(jù)計(jì)算,寫(xiě)MRAM芯片上1bit的時(shí)間要比寫(xiě)閃存的時(shí)間短一百萬(wàn)倍。·磁荷隨機(jī)存儲(chǔ)器兩家公司都認(rèn)為,MRAM不僅將是閃存的理想替代品,也是DRAM與SRAM的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者。今年六月,英飛凌已將自己的第一款產(chǎn)品投放市場(chǎng)。與此同時(shí),F(xiàn)reescale也正在加緊研發(fā),力爭(zhēng)在明年推出4M bit芯片。但是,一些評(píng)論者擔(dān)心MRAM是否能達(dá)到閃存存儲(chǔ)單元的尺寸。根據(jù)英飛凌的報(bào)告,目前閃存存儲(chǔ)單元的尺寸為0.1?m?,而16M bit MRAM芯片僅達(dá)到1.42 ?m?。另外,MRAM的生產(chǎn)成本也是個(gè)不小的問(wèn)題。更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)磁荷隨機(jī)存儲(chǔ)器。·OUMOvonic Unified Memory Ovonyx標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)存OUM是由Intel研發(fā)的,利用Ge、Sb與Te等化合物為材料制成的薄膜。OUM。OUM的寫(xiě)、刪除和讀的功能與CD-RW與DVD-RW相似。但CD/DVD使用激光來(lái)加熱和改變稱(chēng)為硫系化合物chalcogenides的材料;而OUM則通過(guò)電晶體控制電源,使其產(chǎn)生相變方式來(lái)儲(chǔ)存資料。OUM的擦寫(xiě)次數(shù)為10的12次方,100次數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)間平均為200納秒。OUM的速度比閃存要快。盡管OUM比MRAM的數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)間要慢,但是低廉的成本卻是OUM的致勝法寶。與MRAM不同,OUM的發(fā)展仍處于初期。盡管已制成測(cè)試芯片,它們僅僅能用來(lái)確認(rèn)概念而不是說(shuō)明該技術(shù)的可行性。Intel在過(guò)去四年一直致力于OUM的研發(fā),并正在努力擴(kuò)大該市場(chǎng)。更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)OUM 。·總結(jié)除了上文提到的MRAM和OUM,其它可替代的產(chǎn)品還有MRAM FeRAM、 Polymer memory PFRAM、 PCRAM、 Conductive Bridge RAM CBRAM、 Organic RAM ORAM以及最近的Nanotube RAM NRAM。目前替代閃存的產(chǎn)品有許多,但是哪條路能夠成功,以及何時(shí)成功仍然值得懷疑。對(duì)大多數(shù)公司而言,閃存仍是一個(gè)理想的投資。不少公司已決定加大對(duì)閃存的投資額。此外,據(jù)估計(jì),到2004年,閃存總產(chǎn)值將與DRAM并駕齊驅(qū),到2006年將超越DRAM產(chǎn)品。因?yàn)椋谄诖乱淮a(chǎn)品的同時(shí),我們也不應(yīng)該忽視目前已有的市場(chǎng)。
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