閃存面世40週年：創新與變革之旅
1984年12月，在IEEE集成電子器件會議上，桀岡富士雄（Fujio Masuoka）公佈了一項將永遠改變數據存儲領域的突破性技術：閃存。40年後的今天，閃存已成爲從智能手機到企業數據中心、嵌入式系統乃至更多領域的不可或缺的組成部分。40年的歷程，對於閃存技術來說是一段創新與變革之旅，同時也反映了我們在科技領域所取得的巨大進步。
閃存的誕生
閃存的旅程始於一個簡單卻強大的想法：一種無需電力即可存儲數據的非易失性存儲器。這一突破性成果來自桀岡富士雄及其東芝團隊，他們開發了一種浮柵存儲器技術，該技術通過向一組單元施加電壓，能夠同時擦除整個存儲區塊的內容。與傳統的需要逐個字節擦除的存儲器類型相比，這是革命性的進步。
這種最初被稱爲NOR閃存的版本，爲我們今天所熟知的閃存奠定了基礎。三年後，NAND閃存應運而生，它提供了更高的密度和更具成本效益的存儲解決方案。有了這些創新，閃存迅速在各種應用中獲得了認可，最初是在消費電子領域，隨後擴展到了汽車、工業和企業環境。
NOR閃存與NAND閃存
NOR閃存和NAND閃存是兩種常見的非易失性存儲器類型，它們各有其獨特的優勢和應用場景。NOR閃存以其快速的隨機讀取性能和較長的壽命，在需要頻繁讀取和執行代碼的場合中更具優勢；而NAND閃存則以其高存儲密度、低成本和快速的寫入速度，在大容量存儲需求中佔據主導地位。在選擇閃存類型時，應根據具體的應用場景和需求進行綜合考慮。
下表將兩者在關鍵參數方面進行了對比：
閃存的影響
如今，閃存已成爲我們日常生活中不可或缺的設備驅動力。它不僅是移動技術的堅強後盾，賦予智能手機、平板電腦、筆記本電腦和相機等設備以更快的啓動速度、更迅捷的數據訪問能力和更可靠的存儲性能；其影響力更是遠遠超出了消費類電子產品的範疇。閃存同樣是現代雲計算、數據中心、人工智能應用及物聯網設備的核心組件，助力各類組織實現海量數據的高效與安全存儲及處理。
閃存的非易失性特性，即數據在無電源狀態下仍能持久保存，使其成爲從U盤到固態硬盤（SSD），乃至關鍵基礎設施中嵌入式系統的理想存儲解決方案。
值此閃存技術誕生40週年之際，我們更應深刻認識到，閃存在推動大數據、人工智能、機器學習等前沿技術，以及塑造未來衆多技術領域中所扮演的關鍵角色。
閃存領域熱門話題
在閃存技術問世的四十載歲月裡，我們目睹了閃存存儲解決方案在容量與性能上的巨大飛躍。其中，3D NAND閃存技術的發展尤爲引人注目，堪稱一項里程碑式的成就。該技術通過垂直堆疊存儲單元的方式，在不折損性能的前提下，實現了存儲密度的顯著提升，這對於固態硬盤（SSD）的演進及其在個人計算、企業存儲等多個領域的廣泛應用起到了至關重要的作用。
隨着存儲需求的不斷攀升，3D NAND在保持滿足現代應用嚴苛性能要求的同時，成功實現了更高的存儲密度。這種堆疊存儲單元的能力，爲消費級SSD以及要求高耐用性和速度的企業級解決方案開闢了新的發展路徑。
儘管其革命性程度或許不及3D NAND，但QLC（四級單元）NAND的崛起同樣不容忽視。QLC技術通過每個單元存儲四個位的方式，進一步提升了數據密度並降低了每千兆字節的成本。儘管在耐用性方面面臨一定挑戰，但對於歸檔、雲存儲等需要高容量存儲但對讀寫速度要求不高的應用而言，QLC無疑是一項激動人心的創新。
另一個值得關注的里程碑是非易失性存儲器高速（NVMe）協議的興起。該協議在高性能計算環境中充分發揮了NAND閃存的潛力，顯著降低了延遲並提高了吞吐量，從而徹底改變了企業管理和訪問數據的方式。
最後但同樣重要的是，閃存在邊緣計算中的應用日益凸顯其重要性。隨着物聯網設備、AI處理技術和5G網絡的蓬勃發展，閃存正逐漸成爲在數據使用點附近存儲數據的標準做法，這不僅提高了實時應用的速度和可靠性，還顯著提升了整體性能。
閃存的未來展望：下一步發展及期望
閃存的未來前景光明，一系列激動人心的發展趨勢正蓄勢待發：
•3D NAND層數增加：我們目前已經看到了321層NAND技術。近期，也有消息稱，三星電子已在其旗下研發機構完成了4XX層第10代3D V-NAND閃存的開發，並已經將該技術轉移至量產線上如果情況順利將於 2025 下半年得到PRA量產就緒許可。但這還遠遠不夠，預計NAND閃存在不久的將來會實現1000+層，這將顯著提高存儲容量，同時降低成本。
•安全性提升：隨着數據泄露事件日益頻發，閃存製造商正在將更先進的加密和安全功能直接集成到硬件中，以保護靜態和傳輸中的數據。預計將有更多的閃存芯片包含基於硬件的安全機制，以更好地抵禦網絡威脅。
•光學存儲：還有研究正在探索使用光學方式來實現更快、更高效的光學閃存存儲形式，這可能會在未來提供無與倫比的存儲速度和密度。
•AI優化閃存：隨着AI驅動技術的進步，我們可能會看到專門爲機器學習和人工智能設計的閃存，爲訓練模型和處理大型數據集提供更快的數據檢索速度。
閃存不僅深刻改變了消費技術領域，更對整個數字生態系統產生了深遠的影響。展望未來，閃存與量子計算、區塊鏈等新興技術的融合，將不斷拓展數據存儲和處理的可能性，推動技術領域的邊界不斷延伸。
我們有理由相信，閃存領域的持續創新將繼續成爲技術進步的關鍵驅動力。在下一個40年，閃存無疑將繼續引領數據存儲領域的變革，爲我們帶來更加智能、高效、安全的數據存儲解決方案。