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    什么是3D NAND閃存,它到底優(yōu)秀在哪?

    “隨著SSD的普及,SSD已經(jīng)不再那么神秘,開(kāi)始逐漸被人們所熟知。但是對(duì)于3D NAND閃存,很多人還不是很了解,今天我們就來(lái)聊聊3D NAND這個(gè)話題?!?/p>

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    3D NAND出現(xiàn)的原因

    要聊3D NAND閃存價(jià)值,我們需要快速回顧一下NAND的發(fā)展史。NAND是非易失性閃存存儲(chǔ)器,所謂的非易失性我們可以簡(jiǎn)單的理解為——在斷電的情況下數(shù)據(jù)不會(huì)丟失,會(huì)保持長(zhǎng)期的存儲(chǔ)。于是,因?yàn)檫@個(gè)特性我們就可以用它來(lái)做SSD存儲(chǔ)數(shù)據(jù)了。

    由于NAND的特性,所以NAND會(huì)出現(xiàn)在各種產(chǎn)品中,例如我們之前常用的U盤(pán),筆記本電腦的SSD盤(pán),自動(dòng)駕駛汽車的存儲(chǔ)系統(tǒng),以及基于閃存的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心等等,我們都會(huì)看到NAND的應(yīng)用。

    然而,隨著人們需求的不斷增加,受到有限寬度和長(zhǎng)度尺寸內(nèi)容納存儲(chǔ)器單元的限制。2D NAND容量已達(dá)到其開(kāi)發(fā)的極限,利用2D NAND很難在SSD容量方面上繼續(xù)增加。

    于是,3D NAND應(yīng)運(yùn)而生。3D NAND可帶來(lái)更好的性能,更低的成本以及更高的密度。

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    什么是3D NAND?

    3D NAND也稱為V-NAND,旨在克服2D NAND在容量方面的限制。3D NAND架構(gòu)可在不犧牲數(shù)據(jù)完整性的情況下擴(kuò)展到更高的密度,從而實(shí)現(xiàn)更多的存儲(chǔ)容量。

    與2D NAND不同,3D NAND使用多層垂直堆疊,以實(shí)現(xiàn)更高的密度,更低的功耗,更好的耐用性,更快的讀/寫(xiě)速度以及更低的每千兆字節(jié)成本。

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    簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),之前的2D NAND是平面的架構(gòu),而3D NAND是立體的。用蓋房子來(lái)解釋,如果2D NAND閃存是平房,那3D NAND就是高樓大廈。

    把存儲(chǔ)單元立體化,這意味著每個(gè)存儲(chǔ)單元的單位面積可以大幅下降,從而大幅提升閃存的存儲(chǔ)容量。理論上來(lái)講NAND可以無(wú)限堆疊,但是由于技術(shù)和材料限制,目前大多數(shù)3D NAND是64層的。

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    3D NAND閃存的用處

    3D NAND閃存帶來(lái)的最直接的價(jià)值,就是能夠提供容量的更大的閃存給用戶使用,近幾年來(lái)許多大廠紛紛投入3D NAND的研發(fā),但目前只有Samsung, Toshiba/SanDisk/WD, SK Hynix, Micron/Intel四組公司能夠量產(chǎn)3D NAND。由于3D NAND價(jià)格昂貴,所以并不是所有領(lǐng)域都適合采用。常見(jiàn)的有以下場(chǎng)景:

    超融合領(lǐng)域:HCI對(duì)于大型復(fù)雜數(shù)據(jù)中心非常有用,但它的投入并不低。 利用3D NAND可以提供更快的速度,滿足企業(yè)業(yè)務(wù)對(duì)高性能的要求,同時(shí)還以更低的成本增加容量,這使得HCI用戶能夠以合理的價(jià)格提高企業(yè)數(shù)據(jù)中心的性能和規(guī)模。

    大容量需求環(huán)境:目前市場(chǎng)上已經(jīng)有15TB及以上的3D NAND SSD,正在開(kāi)發(fā)的SSD存儲(chǔ)容量甚至能夠高達(dá)6PB。但這這么大容量的SSD很昂貴,因?yàn)樗鼈儾粌H需要純粹的容量,還需要智能控制器和快速的性能。但3D NAND SSD還是有很多大容量業(yè)務(wù)場(chǎng)景用戶需求的。

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    ?3D NAND的未來(lái)

    當(dāng)然,天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐,魚(yú)和熊掌不可兼得。3D NAND也有著自己的劣勢(shì),隨著先進(jìn)的工藝帶來(lái)的更大的容量,3D NAND的可靠性和穩(wěn)定性以及性能方面都在下降,因?yàn)楣に囋较冗M(jìn),NAND的氧化層越薄,其可靠性也就越差,廠商就需要采取額外手段彌補(bǔ)這一問(wèn)題,這必然會(huì)提高成本。

    目前,各家廠商都在3D NAND上加大力度研發(fā),盡可能提升自己閃存的存儲(chǔ)密度,此前SK海力士已經(jīng)量產(chǎn)72層堆疊3D閃存,東芝與西數(shù)2018年9月份開(kāi)始量產(chǎn)96層堆疊的BiCS4芯片,并會(huì)在年底前發(fā)貨。

    值得注意的是,報(bào)道稱東芝已開(kāi)發(fā)出128層512Gb 3D TLC NAND裸片,被命名為BiCS5。不過(guò),要128層3D NAND的量產(chǎn)普及,預(yù)計(jì)在2020年底以后才會(huì)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)開(kāi)始普及,所以,在今年的市場(chǎng)上各家原廠會(huì)將重點(diǎn)放在提高96層3D NAND產(chǎn)量上。

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    2019-03-22
    什么是3D NAND閃存,它到底優(yōu)秀在哪?
    隨著SSD的普及,SSD已經(jīng)不再那么神秘,開(kāi)始逐漸被人們所熟知。但是對(duì)于3D NAND閃存,很多人還不是很了解,今天我們就來(lái)聊聊3D NAND這個(gè)話題。

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