美光科技在闪存发展过程中的重要作用

如果您忘记过某件重要的事，就可能切身体会到了“人脑记忆”的局限性。人类最初尝试“存储”信息可以追溯到旧石器时代，原始部落居民会在木棍或骨头上做记号，用于记录收获的物品和交易活动。

随着时代的发展，人类早已不再使用木棍和骨头来存储信息。如今，我们广泛使用“闪存”来保存数据。

什么是闪存？为什么它会无处不在？

无论您是否意识到，我们身边到处都有闪存的影子。它在您的智能手机里、数码相机里，也可能在您的汽车里。如果没有闪存，我们每天使用的许多技术工具将无法运行。那么，什么是闪存？为什么它的应用如此广泛？

在庆祝闪存诞生40周年之际，我们将通过本文回答这些问题，介绍闪存技术对业界的重大影响，以及美光在闪存发展过程中的重要作用。

闪存揭秘：技术原理

我们先来了解一下闪存的定义：闪存是一种非易失性存储器，在断电之后仍然能够保留数据。这种特性有别于易失性随机存取存储器 (RAM)，RAM中的数据在断电后会丢失。

非易失性存储器在很久之前便已出现。在闪存诞生之前，数据存储在被称为“可擦除可编程只读存储器”(EPROM) 的芯片中。EPROM出现后，非易失性存储器领域经历了一系列创新，最终发展到如今的闪存。闪存用途极为广泛，包括我们日常使用的U盘、存储卡和SSD等紧凑型高可靠存储解决方案。

闪存：数据存储领域的划时代发明

虽然EPROM可以长期保存数据，但它存在一些缺点，比如成本高、功耗大等。此外，如果想要重新写入数据，必须用紫外光照射EPROM，以便完全擦除其中的数据。

在发明后的几十年里，EPROM一直是大多数电子产品中的标准数据存储方法。但是，手动擦除和重写信息的过程非常不便。

因此，上世纪80年代，东芝公司的Fujio Masuoka博士开始研究EPROM的替代技术。他与团队最终开发出了一种存储设备，擦除数据的速度非常快，就像相机中的闪光灯一样，因此得名为“闪存”。

为什么闪存在现代设备中必不可少？

从诞生之日起，闪存就凭借可靠而高效的数据存储方式彻底改变了技术行业。它在内部对一系列单元格进行操作，每个单元都包含一个浮动或替换栅极晶体管。这些晶体管可以容纳电荷，以电荷的有无代表二进制数据（0和1），通过操作电荷来读取和擦除数据。

美光营销总监William Stafford表示：“现代闪存支持电擦除和编程，从系统设计和测试的角度来看，开发新产品时将会非常灵活。”

得益于这种灵活性，闪存是许多现代电子产品中必不可少的器件，可以帮助实现各种功能。例如，移动设备使用闪存来存储操作系统 (OS)、照片和应用等数据。智能汽车使用闪存来存储关键信息，如导航地图、校准设置和信息娱乐系统中的用户偏好。

闪存的类型：NOR与NAND

闪存有两种类型：NOR闪存和NAND闪存，适用于不同的应用。NOR闪存采用“或非”逻辑门电路，具有较快的读取速度和随机访问能力，可用于存储需要高速读取的小数据集和直接在芯片上执行的代码（软件）。NOR闪存常用于不需要存储大量数据的设备，如微控制器、工业设备和汽车电子设备等。

NAND闪存采用“与非”逻辑门电路，具有较快的写入速度和更大的存储容量。NAND闪存用于需要存储大量数据和代码的技术设备，例如笔记本电脑、移动设备和数据中心的 SSD 等产品。

美光与闪存的发展：从RAM到全球存储市场佼佼者

美光同时销售NAND和NOR存储解决方案，是当今时代闪存领域的全球佼佼者。不过，美光在存储产品领域的起步较晚，这一点可能会让人感到惊讶。2006年，美光首次进入NAND闪存领域。当时美光与英特尔成立了一家合资企业，名为IM Flash Technologies。

由于美光长期生产SRAM和DRAM内存设备，因此闪存解决方案非常适合公司的业务模式。因为在许多情况下，同一系统会同时需要这两种技术。

Stafford表示：“美光的领导者一直富有远见，他们知道内存和存储产品将会同步发展。如果系统中有大量代码在运行，有大量数据通过DRAM传输，那么就需要在某个地方存储这些数据。他们把所有这些需求整合在一起，推出了完整的解决方案。”

3D NAND技术：美光如何突破存储极限

2015年，美光团队推出了3D NAND技术，采用垂直堆叠的存储单元，可提高存储密度并降低成本。2020年，美光在全球率先批量出货176层3D NAND闪存，可提供更佳的业界前沿密度和性能。在3D NAND技术取得成功的基础上，美光于2022年在全球率先推出了232层NAND，为存储密度和性能树立了新标杆。凭借这些创新，美光在客户端、移动设备和数据中心市场获得了新的机遇。

美光销售支持经理Matt Wokas在闪存诞生早期就参与了相关工作，他预计未来NAND的层数还将继续增加。Wokas表示：“最早的NAND是24层，现在已提高了约10倍。随着未来的技术进步，层数还将继续增加，可容纳更多数据。”

通过在NAND闪存中堆叠更多存储层，制造商可以在相同的物理空间中容纳更多数据，从而使较小的设备（如智能手机、平板电脑、物联网设备）能够拥有更多存储空间，而无需搭载体积更大的存储部件。对于数据中心等规模更大的应用，这意味着相同的占地面积可以存储更多数据，从而提高空间效率。

美光9550 SSD是3D NAND技术创新和进步的典范。它具有极高的速度、可扩展性和能效，专为管理关键工作负载而设计，包括AI、高性能数据库、缓存、在线交易处理 (OLTP) 和高频交易等。美光9550 SSD支持这些工作负载，并可在云端、数据中心、OEM和系统集成商设计中灵活部署。

美光是率先出货业界第9代NAND SSD（即美光2650 SSD）的公司

美光的NOR闪存创新和应用

美光于2010年开始开发NOR设备，一经推出，便凭借高性能和可靠性而广受赞誉，且已用于各种应用，包括汽车、工业、消费者和网络等，这些设备拥有更快的读取速度和更低的功耗，已成为注重能效的高性能应用的理想选择。

闪存创新40年：美光的影响力和愿景

总体而言，美光为闪存发展所做的贡献包括持续推出创新技术、推动战略增长，以及致力于为各行业应用提供高性能、高可靠性内存解决方案。

如今，美光拥有更广泛的内存和存储产品组合，包括专用SSD，例如全球首款支持SR-IOV的汽车级四端口SSD (4150AT SSD)，旨在加速现代汽车内部的数据密集型自动驾驶和 AI 工作负载。

回顾闪存的40年发展历程，我们可以看到，美光在构建持久存储解决方案方面已取得了长足进步。如今的NAND闪存支持在单个设备中存储数TB的数据。与早期的存储卡相比，容量提升了数百万倍。NAND闪存现已广泛用于各种设备，从智能手机、笔记本电脑，到企业存储解决方案和云计算等。NAND闪存在AI、大数据和物联网等领域发挥着至关重要的作用。随着第九代3D NAND技术G9的推出，美光的前景充满光明。与竞品相比，该技术的数据传输速率可提升50%，读写带宽同样大幅提升。该技术旨在满足AI和云计算等以数据为中心的工作负载的需求。

然而，我们也深知，还有很多新领域等待我们去探索。美光将继续开发前沿创新技术，助力改变世界使用信息的方式，丰富全人类的生活。

Wokas表示：“我认为，美光目前的产品组合可能是我加入公司之后最强大的。过去几年里，我们已成为闪存芯片和固态硬盘领域的技术领导者。”