本次的WinHEC大会(Windows Hardware Engineering Conference )上,表明了NAND闪存即将迎来飞速发展的契机。
NOR向NAND的过渡
本次的WinHEC大会(Windows Hardware Engineering Conference )上,表明了NAND闪存即将迎来飞速发展的契机。
作为WinHEC大会的发起人,同时也是NAND闪存企业包括着Intel,Micron,Samsung,SanDisk等一线厂商。Inetl的NAND计划和已经在和Micron协作进入了NAND闪存市场,前几天Intel发布的Santa Rosa平台所采用了的NAND闪存的Intel Turbo Memory等内容也在大会上得到了印证。
Intel和AMD这两大处理器厂商之前采用的都是NOR闪存。采用的原因来自更高的安全性和高速读写速度,在BIOS和固件的保存方面都选择了NOR闪存,制造流程方面也在SRAM附件,而在当前处理上也采用了大量的SRAM的产品。而以固件的保存作为主要功能的NOR闪存,对于1或2系统的支持可以说游刃有余,但对于日益增长的市场来说内建的设计已无法适应了。
而DRAM架构的NAND闪存,虽然在可靠性上表现出来比NOR相比的劣势,但写入速度更快,更加低廉的价格也成为了存储卡和MP3播放器的主流存储介质,随着产品的出货量的增大,数码产品对于容量的需要也与日俱增。而容量的增加所带来的还有程序编码的不同等问题,音频和照片存储需要的增加,也增大了NAND过渡的进程,根据以上内容Intel选择了发展潜力更大的NAND闪存,而AMD也在Spansion放弃了增长率过低的NOR闪存市场。
WinHEC发起厂商,NAND阵营居多。
Samsung展厅内的SSD,作为NAND闪存最大的提供商,三星有着丰富的产品支持。
SanDisk展厅的SSD,作为存储卡市场的龙头也看好SSD市场。
推动NAND发展的技术
尽管NAND闪存的增长是非常迅速的,但到目前为止的PC平台来说并不是非常重要的部分。不过可以作为USB存储或数码相机记忆媒体使用,也弥补了其功用的不足,由于市场的扩大所带来的更好的性价比,使不需要太多成本增加的前提下,就可以获得更高速访问几GB存储的便捷,因此对于PC平台来说,NAND也有着不容取代的作用。
而PC平台和NAND闪存的合并却已经开始了,首先是Microsoft的ReadyBoost/ReadyDrive技术,另外还有Intel的Robson Technology(Intel Turbo Memory),这些技术的相同点就是把NAND作为了技术的核心,其优点也非常明显。可以实现PC高速启动和省电设计等优点也势必会普及,不过本次WinHEC展会的主角,最为重要的还在于展会上技术会议提到的Solid State Drive(SSD)的应用,这也昭示了NAND的未来。
PC平台NAND的合并点,如同Robson一样可以支持多规格硬盘,SSD也就有了发展空间。
采用半导体材质的硅磁盘有着多样的类型和用途,不过时下最热门的还是NAND闪存的SSD,这一有可能取代现有磁盘设计的产品。硅材质的磁盘可以实现如同HDD一样的性能,而在性能方面的优势也非常明显,数据等待和头文件查找等对于SSD来说,数据访问速度更快,由此也产生了disk cache的设想。
不过对于数据传送带宽,虽然可以实现比HDD更加稳定的性能,但并没有明显超越HDD的表现,而在功耗上的降低却是显著的。在原理上除了可以避免震荡和冲击外,没有噪音等优点也成为其最大亮点。
另外一点就是占用空间更加少,目前主流的HDD一般在1.8英寸和2.5英寸,相比较SSD则可以进行专为节省空间的设计,SSD也可以避免故障的发生,笔记本的身材也自然可以更加小巧。不过这些都期待在将来实现,短期内HDD也仍会是主流。
SSD并不全是优点,其不足就是制作成本过高,与HDD相比的话更加明显了。目前32GB的SSD主流更加适合商务应用,而容量的不足也完全可以通过和HDD组合的方式来解决。不过这样也就没有了上面提到的优势。
另外一个大问题就是NAND的写入次数限制,NAND闪存进行1bit的记录SLC NAND闪存(SLCSingle Level Cell),1电池实现2bit的记录则需要MLC NAND闪存,这也就是目前NAND的两种设计。MLC可以更好控制字节操作,但可靠性和性能与SLC相比较弱,重复刷写次数SLC为10万次左右,而MLC为1万次。
MLC和SLC差异对比示意图。
另外这样的表现还反映在制造流程的细微化处理方面,如果作为PC的首选存储设备的话就需要特别注意了,如果经常和HDD一样进行磁盘碎片整理的话,很有可能就达到了NAND闪存刷写上限。
在Microsoft的软件方面,有着自动识别存储设备为HDD或SSD的ID识别,SDD连接的情况下就不会使用HDD的磁盘碎片整理程序,硬件方面一个SDD的SLC分配组合,包括文件管理区域被频繁操作的SLC和MLC部分,而DRAM的写入部分也有着相应的设计。
如果目前就开始使用SSD的话,MLC将会被大量使用而SSD的容量也将逐渐增大,性价比会逐渐提高,而普及也成为了期待的事。2007年还将是SSD设备酝酿的一年,也许进入2008年就会普及吧,总之在不远的将来,SSD势必会夺得现有1.8英寸HDD的市场。而NAND闪存的SSD也会成为存储的主流。(作者:元麻布春男)
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