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存储学院|全球存储发展简史(四)写在磁盘消失之前

发布日期:2016-10-13

磁盘的对立面只是闪存吗?


       存储发展了多年,准确地说,不算古代的存储形式,而以1932年磁鼓存储器诞生算起的话,存储发展至今也近84年了。

极速时时彩开奖直播        其间还涌现了磁带存储,包括现在也有企业级用户继续在使用磁带库存储产品。以及光盘存储,可能有些人还记得10多年以前市面上常见的光盘存储库,当然现在光盘存储介质已经有了蓝光存储这样的创新,据业内人士介绍,中国还有红光存储只是一直没有得到很好的运作,也没推广开来。

极速时时彩开奖直播        与此同时,磁带存储、光盘存储依然在企业级用户市场有所应用,并没有因为1956年IBM 发明硬盘而致使消失殆尽,只是后来硬盘厂商的风起云涌确实让磁带和光盘存储从这个世界上慢慢失去了主流的声音,比如在一些行业用户的数据中心里面,依然可以看到磁带库、光盘库的产品还在应用中。

       显然,磁带存储和光盘存储在一些企业级用户的数据备份与归档领域,依然有着其应用的价值。

       既然磁带存储和光盘存储并没有因为磁盘的兴起而消失,那么现在极速时时彩开奖直播就来说磁盘的消失是否为期过早呢?

极速时时彩开奖直播        这个问题的答案主要在于闪存的发展是否可以将磁盘逼入一个死胡同,怎么来理解呢?如果要这样去理解,那么现在极速时时彩开奖直播暂且可以狭义地认为:磁盘的对立面就是闪存。


闪存发展历经了多少磨难?


       可能看到这个小题目的时候,有些人会发笑,或许也会好奇:闪存也会历经磨难吗?闪存现在不是很牛么,不论是什么基础架构下,似乎都少不了闪存的身影。 

极速时时彩开奖直播        闪存现在最为常见的是SSD产品,如NVMe SSD、SAS SSD、SATA SSD。SSD因为接口和架构协议不同,存在着各自的优劣点。常见的闪存产品存在三种形态:一是闪存卡;二是闪存盘;三是闪存阵列。

       闪存卡更多的是应用在服务器上面,为了提高服务器的存储性能或者直接将闪存当作缓存来使用,对于特定环境下的应用带来的加速效果还是立竿见影的。 

       闪存盘也是方便混合存储阵列或闪存阵列应用的形态,之前也有闪存厂商推出了采用了SFF-8639接口的闪存盘支持用户热插拔。当然也有存储厂商推出了支持SFF-8639接口的PCIe SSD,并且插在服务器里面使用,这种接口的PCIe SSD与主板通信采用的是PCIe信号,因此在性能上确实也能表现出SSD应有的贡献。当然后面,还有更小的模式的闪存盘,如采用U.2和M.2的SSD。

极速时时彩开奖直播        只是这里需要说明一下:U.2接口就是之前的SFF-8639,U.2是由固态硬盘形态工作组织(SSD Form Factor Work Group)推出的接口规范,某些企业级闪存厂商已经推出了U.2的SSD产品。M.2是Intel领头制定接口标准,体积更小接口更快,其原名就是NGFF接口,M.2基本上为超极本(Ultrabook)量身定制的标准,这里就不多谈了。

极速时时彩开奖直播        至于大家目前非常看重的闪存阵列,现在也分混插SSD盘和HDD盘的混合闪存阵列和全闪存阵列两种主要的形态。

极速时时彩开奖直播        单从SSD再往底层去看,就是闪存颗粒了,大家常见的闪存颗粒如SLC、MLC(包括消费级的cMLC和企业级eMLC)、TLC、3D NAND等等,他们有着闪存结构和制造工艺的不同。NAND颗粒的制造工艺和制程,以及晶圆的质量很大程度上决定了闪存颗粒的品质。如果是闪存卡、闪存盘、闪存阵列的制造厂商,一般都会测试闪存晶圆厂的晶圆品质。但通常情况下,晶圆厂会主动提供不同等级的晶圆给闪存厂商,然后后者会根据产品的定位采用不同的晶圆。

       就算是同一个闪存晶圆厂商提供的晶圆,按照等级不同,将其封装成闪存卡,做成成品后的品质也就不同了,很大程度上要看闪存卡制造商的产品定位。某些时候极速时时彩开奖直播看到某些闪存卡厂商提供给用户的产品价格低廉,甚至打破了市场常态价,其中的一个猫腻应该就和晶圆有一定关系。

       因为市场竞争的残酷,更因为某些用户特别是互联网用户对于闪存卡采购时十分看重价格因素,确实会促成某些闪存厂商以特别低廉的价格成功竞标,往往提供的闪存产品会因为采用晶圆的品质差而导致闪存卡在具体应用时产生故障率高。

极速时时彩开奖直播        从这个逻辑来看,闪存卡的发展,与晶圆厂技术进步和提供的晶圆品质有很大关系。技术进步也可以带来晶圆品质的提升。

       对于一些专业的闪存厂商,会对晶圆供应商的晶圆再检测,剔除晶圆坏块,然后进入自己的制造流程进行切割,自行堆叠封装成闪存颗粒。不过,需要指出的是:不同容量的闪存颗粒封装技术难度不同,封装好的闪存颗粒里面可能也会因为封装工艺的技术问题而出现质量的好坏。因此,一些只是采用闪存颗粒不做自己封装的闪存厂商,在收到颗粒厂商的供货之后,自行还需要再次监测颗粒的品质,筛选之后再进入制造流程。这是对最终用户应用闪存的最负责人的表现。

       因而,单从闪存晶圆、颗粒、封装等方面来看,闪存就经历了不少故事。正因为闪存发展的丰富多彩,技术也层出不穷,从而带来了闪存整体上对传统磁盘技术的压力。


3D NAND为何再次加大了对磁盘的压力?

极速时时彩开奖直播        3D NAND的出现,对整个闪存界都带来了很大的机会。相对于2D NAND,3D NAND的好处还是明显的。

       广义地说,磁盘的对立面应该是用户长期发展以来出现的创新业务带来的IT 挑战。业务在变,自然驱动为业务助力的IT系统、架构、模式都在发生新的转变。能够满足用户业务变化,创新的存储解决之道自然就会成为传统磁盘存储的对立面。但事务发展不是绝对的对立存在,而是在相互对立的发展过程中,呈现出创新方案对传统方案的逐渐取代。从行业整体发展趋势来看,这是一个渐进的过程。从每个用户的实际应用来看,这又是一个迫在眉睫的事情。

       回顾过往,存储技术每次大的革新,都是来自用户内部需求变迁的驱动。大趋势如此,那么从3D NAND本身的技术特性和成熟度来分析,逐渐呈现出来一种更优于之前 2D NAND成本考量的闪存,有望催化闪存获得新一轮的对磁盘介质的替换过程。

       从最新的技术架构来看,现在3D NAND常见的分为VC垂直通道、VG垂直栅极两种架构。架构不同,对于3D NAND的可靠性设计略有一点区别,但闪存的本质是没有区别的。因为毕竟是采用堆栈来扩大单位面积上的闪存容量大小的,目前业界知名的闪存厂商采用了32层堆栈、48层堆栈模式,层数越多,对于闪存可靠性要求的挑战越高。


喜看盖楼大赛的3D NAND


极速时时彩开奖直播        不过,就在前不久东芝和WD纷纷宣布,已经成功研发并推出64层堆叠的3D NAND Flash,制程工艺当然也受到了巨大的考验,计划将于2017年上半年开始量产。

极速时时彩开奖直播        就在8月初前后,有可靠消息称,作为NAND Flash大厂,三星传出消息说将抢先在2016年底前开始量产64层3D NAND。

       极速时时彩开奖直播在喜看盖楼大赛的3D NAND制造之余,有多少人会考虑其品质,特别是可靠性和稳定性。另外,相信64层3D NAND更多将首先应用在消费类市场,在企业级市场恐怕还得再等等才有希望。

       况且32层堆栈的3D NAND在某闪存厂商内部一直都处于测试阶段,也只有这样一种对待闪存产品品质严肃的态度,才能真正推出利于用户实际应用的高品质闪存产品(SSD)。

       可见,极速时时彩开奖直播还是需要希望三星、SK Hynix、东芝、闪迪、Intel、美光这六大闪存颗粒厂商,可以提供稳定、可靠、安全的3D NAND,而不是相互盖楼相互捧杀。

       同时,一味追求闪存容量、价格与磁盘的PK,这应该是一种非常危险的思路。

极速时时彩开奖直播        磁盘会不会消失,不是闪存过渡的穷追猛打就可以实现的,最终还是由用户大规模的长期应用来验证。

       因此,极速时时彩开奖直播在看到闪存阵列替代传统磁盘阵列的一些用户中,呈现出来了大家希望看到的闪存发展趋势。然而也会因为闪存阵列里面采用的SSD配件质量与品质出现问题而大打折扣,有时候极速时时彩开奖直播寄望于闪存软件算法以及固件优化来促进SSD在系统中的整体品质提升,可是,这就好比一个想练就绝世武功的高手,如果只是强调内功(闪存优化算法等软件功能),没有强大过硬的底层高品质芯片与制造工艺技术的强大支撑,绝世武功那也只是一个幻想而已。

       内功与外功同步勇猛精进,相信闪存不仅可以得到更佳的价格成本,也同时将获得更可靠、更稳定的性能,从而也在容量上获得新的突破,进而进一步逼近传统HDD的水平。甚至超越HDD,这不是没有可能的。

       但在闪存超越HDD传统磁盘之前,最需要做的事情还是在提升性能与容量的同时,实现稳定性、可靠性与安全性的整体抬升。


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