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工业闪存存储技术概况

2023年02月20日 | admin

据威固小编了解,与HDD硬盘相比,闪存(flash memory)具有传输速率高、延迟低、能耗低、噪声低、抗震等优良特性。固态硬盘(SSD)是目前工业闪存存储的最主要形式,主要由两大模块组成:主控和闪存颗粒。

 工业闪存存储技术概况

当下主流的工业闪存颗粒主要是NAND FLASH芯片类存储介质,它具有高密度、成本低的优势。SSD的容量主要就取决于闪存颗粒,而闪存颗粒是由晶体管组成的,晶体管越小,闪存的密度就越高,相对应的SSD的容量就越大。可以从多个维度对SSD进行分类:

 

(一)从SSD的接口类型进行区分,目前市场上的企业级SSD主要包括SATA/SAS SSDPCIe SSD等类型。在实际使用中,SATA SSD的数据交换速率在500Mbit/s600Mbit/s之间,对比之下PCIe SSD具有更高的性能。在PCIe SSD中,传输速率可以在1.5Gbit/s3Gbit/s的范围内移动。

 

(二)从SSD的协议类型进行区分,SSD主要有AHCI协议和NVMe协议两种传输协议,采用NVMe协议的SSD,其读写速度要远远高于采用AHCI协议的SSD的读写速度。

 

(三)从生产工艺区分,SSD包括2D NAND SSD3D NAND SSD。目前,最先进的2D工业闪存颗粒工艺是20nm,再往更小体积的晶体管发展,过小的晶体管体积和过大的晶体管数量,会降低闪存的稳定性与可靠性,不利于闪存技术的长远发展。

 

因此,全球各大主流工业闪存厂商纷纷发力3D晶体管研发,为闪存颗粒技术带来了重大突破,彻底解决了因制程极限而无法提高闪存单位存储容量的问题,闪存成品也从2D NAND SSD升级至 3D NAND SSD,同时成本也大大降低。

 

随着技术的不断进步,3D工业闪存堆叠高度从30-40层,逐步发展到目前主流的64层甚至更多,从而可以实现更高的存储密度和容量。

 

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