处于十字路口的闪存

对于闪存制造商来说，现在可能是最好的时期，也是最糟糕的时期。 一方面，我们不仅在电话，平板电脑以及笔记本电脑中使用越来越多的闪存，而且闪存已成为从存储到企业服务器的大多数大数据中心系统不可或缺的一部分。 同时，在过去的几年中，允许闪存变得无处不在并且价格如此迅速下降的技术似乎正在接近尾声。

上周在年度闪存峰会上展示了这两种趋势。

也许最大的新闻是集成闪存如何进入企业系统。 长期以来，我们已经看到固态盘和与硬盘驱动器相同的闪存，并与大量传统硬盘混合在一起，并且软件提供“分层”功能，可将最常用的数据存储在更快的固态盘和速度较慢的驱动器上使用频率较低的数据。 现在，我们看到了一些仅闪存设备的不同方法。

例如，Facebook的杰森·泰勒（Jason Taylor）在主题演讲中解释了该公司如何在某些系统中将闪存用作缓存，将闪存用作数据库中的主存储以及在某些索引服务器中用作RAM的替代品。 他解释说，如果您需要两天的新闻，它来自全RAM服务器。 如果您需要两个星期的新闻，它来自闪存。

许多公司都有传统SSD的替代品，包括被EMC收购的Fusion-io和XtremIO等几家知名厂商。 IBM最近宣布了一种全闪存服务器，称为FlashAhead，它基于德州存储系统公司的技术。

在展会上，有几种有趣的方法。 例如，Skyera正在创建一个基于MLC闪存的全闪存阵列，该阵列通常在每个单元中保存两位数据，因此价格较低，但不如所使用的单级单元或SLC闪存健壮在许多企业级SSD中。 该公司使用自己的控制器推出了一个名为skyEagle的1U机箱，该机箱可容纳500TB的存储空间，并且可以以1.99美元/ GB的格式创建500万个IOps（每秒输入输出操作），这对于企业存储阵列来说是合理的价格。

每个人都在以新的和更好的价格展示SSD。 自称是SSD的最大销售商的三星推出了一条名为840 EVO的新消费类产品，该产品系列转移到19nm TLC（三级单元）内存，现在带有1GB DRAM缓存。 它有各种大小，包括250GB版本和18TB版本，标价为189.99美元。 对于消费者存储来说，这是一笔不菲的钱，但是它的价格远低于1美元/ GB，这是一个了不起的举动。

一些公司在这个问题上有一些创新性的转折。 美光科技展示了如何利用SSD中的控制器来加快MySQL搜索的速度，声称其性能是标准SSD的两倍。

说到SSD，企业SSD的速度正在提高，接口从6Gbps变为12Gbps。 而且，尽管企业系统越来越多地关注诸如填充有闪存的PCIe卡之类的解决方案，但消费类SSD却越来越小，包括英特尔在内的许多公司都在谈论新的m.2尺寸，它比传统的2.5英寸硬盘小得多。磁盘驱动器甚至是mSATA。

硬盘驱动器供应商都是收购具有闪存专业知识的公司，并以此来创建SSD和混合驱动器-既包括闪存又包括旋转磁介质。 西部数据（Western Digital）收购了SSD软件制造商VeloBit，并且正在收购STEC，而希捷（Seagate）则持有制造控制器的DensBits和制造基于Flash的PCIe存储的Virident的股份。 剩余的第三大硬盘制造商东芝是最大的闪存制造商之一。

但是，在技术方面，一切并不那么乐观。 很明显，业界一直在使用制造闪存的基本技术，即所谓的“浮栅NAND”，似乎已经达到了极限，大多数制造商都无法创建16nm至19nm以下的工作版本。 我们已经听说浮栅NAND以前已经达到极限，但是现在以较小的几何尺寸制造似乎变得非常困难，特别是由于额外的紫外线（EUV）光刻设备的延迟。

最常见的替代选择是“垂直NAND”，三星通过发布首款商用产品3D“ V-NAND”闪存而引起了广泛关注。 代替具有浮动栅的普通平面NAND来俘获存储单元中的电子，它使用了多层存储单元，每个存储单元都使用称为电荷陷阱的薄膜来存储电子。 设计，材料和结构都非常不同。

三星最初的V-NAND产品已经投入生产，它将是一种存储128Gbits的24层芯片，该公司的目标是到2017年将其增加到1Tb芯片。这里的一大优势是它使用标准光刻技术（大于30纳米，但三星未指定特定尺寸），因此不需要EUV工具。 随着时间的流逝，应该通过增加层数来增加密度，而不仅仅是通过光刻来缩小单元尺寸。

三星展示了首款V-NAND SSD，这是一个2.5英寸SATA 6Gbps驱动器，具有480GB和960GB容量，该公司表示将比当前的SSD快20％，能耗低50％。

其他闪存制造商似乎并不落后。 东芝和SanDisk在闪存生产上合作，声称东芝实际上是发明了垂直NAND，但坚信目前，其下一代“ 1Y”二位和三位解决方案对市场更有意义。 美光和英特尔也是闪存的合作伙伴，双方都表示他们具有制造3D NAND的专业知识，但由于他们认为它更具成本效益，因此目前专注于更传统的16nm平面闪存。 但美光表示，它正在开发基于3D NAND的256Gb芯片。 SK Hynix谈到了其16纳米MLC NAND闪存，但同时也在其展位中展示了3D NAND晶圆，该公司表示，一种128Gb芯片将在今年年底投入生产，并在明年量产。

大多数观察家认为，未来几年垂直NAND的数量将相对较少，传统平面闪存将继续占据市场主导地位，但是垂直NAND将在2016年至2018年间成为非易失性存储器市场中更大的一部分但是到那时，其他的内存替代产品应该会上市。