機(jī)械硬盤速度太慢，固態(tài)硬盤讀寫次數(shù)有限，有沒有兩全其美的方案？
別擔(dān)心，業(yè)界大鱷們給出了振奮人心的答復(fù)，和傳統(tǒng)固態(tài)硬盤相比：
讀取速度快100倍；寫入速度快1000倍；存儲密度高40倍；85°C以下反復(fù)擦寫次數(shù)大于100億次；28nm制造工藝即可封裝量產(chǎn)。以上新特性是否看到目瞪口呆？莫慌，不同廠家給出的方案略有不同，有的傾向于復(fù)寫次數(shù)和環(huán)境可靠度，有的傾向于低制程高良品率，有的傾向于更高級別的讀寫速度，且讓我們看看各家區(qū)別。
耐久度冠軍：三星（Samsung）eMRAM內(nèi)存eMRAM：即嵌入式磁阻內(nèi)存。名為內(nèi)存，實(shí)際上MRAM是一種非易失性存儲，也就是支持?jǐn)嚯姶鎯?shù)據(jù)。不僅如此，它的讀寫速度和SRAM、DRAM不相上下，且磁阻型存儲顆粒的最大優(yōu)勢就在于寫入數(shù)據(jù)前無需擦除循環(huán)，因此在耐久度上幾乎處于無敵一般的存在。
我們把三星這款eMRAM內(nèi)存的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)一下：
更適合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工控環(huán)境使用；讀寫速度堪比內(nèi)存DRAM、SRAM，（約為eFLASH的1000倍）；磁阻型存儲顆粒，寫入數(shù)據(jù)無需擦除循環(huán)，耐久度大幅提升；105°C高溫下復(fù)寫次數(shù)1億次；85°C高溫下復(fù)寫次數(shù)100億次；常溫下復(fù)寫次數(shù)1萬億次；工作功耗、電壓極低，待機(jī)幾乎不耗電，能效比極強(qiáng)；僅需28nm制造工藝即可風(fēng)格裝制造（三星采用28nm FD-SOI全耗盡型絕緣層上硅打造）；容量太小，目前商業(yè)化量產(chǎn)制品最高容量約為1Gb（128MB）。ReRAM：即非易失性阻變式存儲器。2016年，中芯國際參投Crossbar（一家存儲技術(shù)研發(fā)企業(yè)）。這家公司的創(chuàng)始人是來自清華大學(xué)物理系的盧偉。他在美國萊斯大學(xué)拿下物理系博士學(xué)位之后，于哈佛大學(xué)任博士后研究員，十余年間潛心研究ReRAM技術(shù)，并獲得重大突破。
中芯國際目前參與的ReRAM芯片技術(shù)，對比傳統(tǒng)的NAND固態(tài)硬盤有以下特點(diǎn)：
更適合高性能電腦使用；讀寫性能提速100倍；寫入性能提速1000倍；耐久度（重復(fù)擦寫）提高1000倍；存儲密度提升40倍；遠(yuǎn)期成本極為樂觀（200mm2單芯片可實(shí)現(xiàn)TB級存儲量）；結(jié)構(gòu)簡單，對量產(chǎn)封裝的設(shè)備要求不高，現(xiàn)有的28nm甚至40nm即可完成。作為芯片業(yè)巨頭的臺積電，對存儲芯片領(lǐng)域態(tài)度一向較為曖昧。對于未來替代現(xiàn)有固態(tài)硬盤存儲技術(shù)的方案，臺積電沒有像上述兩家企業(yè)一樣只做選擇題，而是分別在2017年底和2018年底對eRRAM（嵌入式可變電阻式記憶體）、eMRAM兩種芯片方案進(jìn)行了試產(chǎn)。
幾種不同方案存儲芯片的對照表
總結(jié)NAND作為當(dāng)下主流的固態(tài)存儲方案，未來3~5年內(nèi)仍將是主流。在當(dāng)前出貨量表現(xiàn)上，以TLC和QLC挑大梁的情況下，用戶對SSD擦寫壽命的擔(dān)憂還是客觀存在的。上述多種新型存儲方案的逐步成熟，或?qū)母旧蠑[脫消費(fèi)者對固態(tài)存儲器使用壽命、可靠度等方面的顧慮，并且在性能表現(xiàn)上亦可獲得突飛猛進(jìn)的大幅提升。
參考閱讀：
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