闪存革命:打开新世界的大门

2015-08-24 12:36:41来源: 腾讯科技
    你可能已经听说了三星16 TB硬盘的新闻了,它是迄今为止世界上最大的硬盘。16 TB这个数字令人瞠目结舌,让人一下子难以回过神来,它是一个非常大的飞跃。但16 TB硬盘最令人心潮澎湃的地方在哪里呢?它本身还不是新世界,它只不过是打开了新世界的大门。
这几十年,闪存的发展速度一直缓慢而稳定。但是,在过去几年里,我们终于开始看到出现了一些突破,而且它们成为了真正的产品。
超大存储
前面所说的三星硬盘具体名为PM1633a,是上周在加利福尼亚州的闪存峰会(Flash Memory Summit)上宣布的。虽然它的大小很感人,但相对来说更加惊人的是:它是一块固态硬盘(SSD),由闪存芯片组成,而不是那种更传统的、价格也更实惠的旋转磁盘式硬盘。
虽然固态硬盘已经比HDD硬盘更快更坚固了,但是直到不久之前,它们的容量都极为有限,你可以买到的最大2.5英寸SSD(三星最新的SSD也是这个尺寸)为4TB,价格大约6000美元(约合人民币3.8万元)。而大容量的旋转磁盘式硬盘可以达到10TB左右。虽然PM1633a的制作有些不惜成本,但把容量提升三倍,这是一个极大的飞跃。
但这并不是一个出人意料的飞跃。实际上,三星数年前就为此奠定了基础。
在2013年,三星宣布找到了一种制造闪存的新途径。自20世纪80年代发明NAND闪存以来,标准做法是做成单层,但三星决定把它们垂直堆叠在一起。这种方法可以获得远远更大的密度,从而为用户提供更多存储空间。
三星的这个解决方案名为V-NAND。自推出以来,该方案已经取得了明显进行。第一年,该公司在一颗芯片上堆叠了24层,2014年达到了36层。 16TB SSD则堆叠了48层。
通过在现有的闪存技术基础上,采用一种创新的制造技术,三星推出的新硬盘拥有了巨大的空间,像《疯狂的麦克斯4:狂暴之路》高清版这样的电影可以轻松存上个3000部。当然,你不太可能需要16TB的空间,也不太可能愿意花钱去买它。从现在开始,这种硬盘更有可能用在服务器上;你和它最有可能打交道的情况是:你使用的云服务恰好是用它来支持的。
不过,用不了多久,它们就会被PC采用,甚至是被笔记本采用。 “我希望在三到五年内,2.5英寸的16TB固态硬盘就会出现在工作站级的笔记本里,” 穆尔洞察与战略(Moor Insights & Strategy)的总裁兼首席分析师帕特里克·穆尔黑德(Patrick Moorhead)说。在这段时间内,高端产品中更大更便宜的存储解决方案将会推动较低端产品(你目前实际使用的东西)的价格下降。
在家庭中,这样的存储量不仅有明显的应用方式,而且展现了一些令人吃惊的案例。穆尔黑德指出,尽管我们最近开始向云服务迁移,但有了这种规模的硬盘,你就无需借用高科技公司冷冰冰的数字保险箱来存储东西了。这不仅仅是指家庭电影——与目前依赖云服务相比,这样大的存储空间可以帮助你实现本地智能家居解决方案,提供更多的隐私和安全性,
更加令人振奋的是,当这种水平的高科技真正惠及到普通消费者时,它不一定就是来自于三星。 V-NAND并不是目前唯一的垂直NAND技术。英特尔和美光(Micron)最近宣布,它们正在研究一些非常相似的技术,但要到明年年初,他们才会开始生产基于该技术的消费电子设备。东芝公司已经涉足3D NAND,预计会在明年年底前推出产品。这些公司都已经各自准备好了系统,来生产同样的(甚至可能是更出色的)硬盘。三星虽然抢到了头彩,但这是一场长期性的比赛,头彩的意义并不太大。
但是存储领域获得这样的突破,其意义不只局限在数据中心和笔记本电脑上。“在生物技术、设计,甚至是在人工智能领域,内存和存储是解锁巨大创新力的关键因素。”穆尔黑德说。 “它们已经成为一种基本的构建模块,推动整个行业向前移动。这些发生在顶层的巨大创新,会在五到七年的时间渗透下来,渗透到汽车里,到手机里。”
他说的这些创新,不仅是指三星、英特尔与美光、东芝在制造环节中运用的才智,而且也包括近期出现的另一个突破。该突破还没有形成产品,但它同样会塑造存储和内存行业的未来。
3D XPoint技术
三星16TB的SSD虽然很令人兴奋,但它仍然属于制造技巧,是一种把同样的东西塞进越来越小空间里的新方法。更大的突破会是什么呢?是英特尔和美光的3D XPoint技术,它对多年来我们做内存的方式进行了彻底的改变。
“在我看来,设计上的改变更加精彩,”穆尔黑德说。“这是一个根本上的改变,是不同于以往的设计,之前没有人做过这样的设计,它做的不是把存储器带到下一个节点,而是让它开始遵循摩尔定律。”
简单地说,3D Xpoint的原理是这样:3D XPoint不像传统的闪存那样,靠晶体管来存储信息,而是部署了微观的线网,通过一种叫做“选择器”的东西来进行协调,“选择器”可以互相堆叠。
这样就会得到“非易失性的”(non-volatile)的存储器,即使电源关闭,它也会保存数据。而且它比NAND闪存快1000倍,并且比易失性的DRAM(动态随机存取存储器,PC用来跟踪临时数据)致密10倍。换句话说,这个单一的解决方案可以同时处理内存和存储器,而且在这两个领域都做得更好。从很多方面来说,它比现有的任何东西都好。
英特尔曾表示,明年之前不会推出任何3D XPoint产品,但到了它们面市的时候,就可能会改变多个产业的面貌。
“你希望自己的设备拥有人工智能或对象识别功能吗?有了Xpoint的支持,它们的效果都会好得多……你可以快速放进内存空间的东西越多,人工智能的效果就会越好,”穆尔黑德说。 “在某些PC上玩游戏时,你要等待两、三分钟才能进入下一级。但如果你有3D Xpoint,那里面就会存上好几级,你再也不用等了。”
更妙的是,根据穆尔黑德的预测,Xpoint的价格要达到消费者的承受能力,也需要五年的时间,这听上去好像是很长一段时间,但鉴于近几十年来,我们都没有看到这种程度的内存和存储器创新了,再多等一段时间也没有什么大不了的。此外,这也可以给行业内的其他公司留出一段“赶上形势”的时间。
“我可以跟你保证,三星和东芝也有自己的计划,”穆尔黑德说。它们确实也应该有自己的计划。谁不想在这样的革命中占有一席之地呢?(Kathy)

关键字:闪存革命

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2015/0824/article_44435.html
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