今天，媒體全球半導體觀察發文稱，因為智能手機和固态硬盤的強勁需求，第四季度的NAND Flash閃存将比之以前處于更加嚴重的缺貨狀态，言外之意，閃存可能要漲價了！

說到閃存，很多人都會想到運行内存和儲存内存，關心手機硬件的朋友應該都對CPU、GPU、屏幕和電池等部件非常熟悉，但是對于産品性能同樣非常重要的RAM（運行内存）和ROM（儲存内存）相信就沒有那麼多人有很多了解了，今天的這篇文章，就先來說說儲存内存的那些事。首先，和CPU等不一樣，ROM的性能好壞的評價并不和計算能力相關，衡量一塊閃存和運存性能好壞的，隻有兩個指标：數據讀寫速度和容量。

3D NAND為閃存容量打了興奮劑

關于容量，首先需要強調，手機儲存容量、固态硬盤（SSD）、U盤和SD卡等使用的都是一種叫做NAND的儲存介質，傳統的儲存介質還有機械硬盤（HHD），也就是傳統的光盤儲存。特點是斷電之後也能保持儲存的數據不丢失，可以作存儲數據用。而所謂的RAM（運行内存）則是通過某種電容（DRAM、SRAM或RRAM）儲存數據的，斷電之後數據馬上消失，但是數據吞吐速度及其迅速，這裡不做深究。

我們都知道現在蘋果已經将自家的iPhone容量整體翻了一倍，從以前的16GB/64GB/128GB改為了32GB/128GB/256GB，所以即使今年的iPhone7銷售情況并不能比上去年的iPhone6s，但是對NAND閃存的需求量仍然上漲了接近一倍，再加上固态硬盤的價格持續走低，這種幾年前還是奢侈品的硬盤現在已經走進尋常百姓家，需求量也大大增長，這一切都促使着NAND閃存産量需要大幅增加。再加上2D NAND的生産線很多都為最新的3D NAND閃存騰了出來，而3D NAND技術，就是最近幾年閃存容量飛速增長的最大助力。

傳統的2D-NAND如果想要在同樣的芯片體積上增加儲存容量，需要NAND cell單元制程越做越小，這樣才能在單位面積中塞入更多的存儲單元，可是物理這個東西總是有極限的，在20nm工藝之後，随着單元體積的進一步縮小，會帶來越來越嚴重的電子幹擾現象，這就使得儲存芯片的可靠性與讀寫性能反而會降低。

在這種窘境下，3D NAND技術被提了出來，簡單來說就是将原來平面排列的NAND cell再加一個垂直方向上的堆疊，這種垂直方向的排列可以在微觀下數倍的增加可用體積，可是因為單個cell單元的體積極小，所以并不會在宏觀層面帶來體積增加。并且因為可用體積成倍增長，使用3D NAND堆疊的閃存可以用更加成熟的制程，所以三星、Intel等廠商生産的3D NAND閃存都是使用的30nm左右的制程，而不是20nm以下的制程，這也為3D NAND帶來了更加優秀的可靠性。例如目前20nm工藝下的MLC閃存的擦寫次數普遍是3000次，而使用了3D NAND技術的三星的V-NAND閃存可達35000次。

正是因為3D NAND技術的提出和普及，現在我們越來越多地看見在以前難以想象的1TB SD卡這樣的怪獸級儲存設備，而在相同的芯片體積下，手機的ROM和電腦的SSD等也有着越來越大的儲存容量。可惜的是這項擁有光明前景的技術在國内無人能夠掌握，三星和Intel等廠商已經能夠制造36、48層甚至是64層的3D NAND堆疊，國内前段時間也傳出中芯将在武漢花費160億美元建立DRAM和NAND工廠，可是就現在的情況來看，國内廠商僅僅能夠生産出4層堆疊的3D NAND，和業界巨頭來比還相去甚遠。

eMMC傳輸協議已近黃昏，三星、蘋果為了新标準互不相讓

除了容量，讀寫速度也是制約使用體驗的因素之一，想必所有人都嘗到過遊戲、應用加載過慢的痛苦，但是随着各家廠商提出新的标準規格，近年來小到不起眼的手機内存也迎來了突飛猛進的發展。現在的内存标準規格可以分為3類，一是傳統的eMMC，再就是分别由三星和蘋果提出的UFC标準和NVMe标準。

其實這些标準就是在NAND存儲芯片的基礎上，再加上了控制芯片，接入标準接口，進行标準封裝，形成一個高度集成的儲存模塊。有點像手機中的SoC，将所有需要的東西都塞到一個模塊中，方便手機制造商直接拿來裝在主闆上，簡化了産品研發的流程。不過這三種标準更多的隻是在接口和數據傳輸協議上的标準，在存儲介質上，都是使用的NAND閃存。

eMMC在之前一直都是業内主流的内存标準，通俗的來說，eMMC=NAND閃存 閃存控制芯片 标準接口封裝，UFS和NVMe也都是如此，不同之處在于閃存控制芯片和接口協議不一樣。eMMC從eMMC4.3一路發展到4.4、4.5直到現在的5.0，傳輸速度也從50MB/S一路狂飙到200MB/S直到現在eMMC5.0的400MB/S，再往後還有eMMC5.1高達600MB/S的傳輸速度。

不過用三星的話來說，eMMC标準的潛力已經被榨幹了，UFS标準才是未來。eMMC在一段時間裡隻能夠讀取或者寫入一種狀态，而UFS2.0支持同時讀寫數據，并且在傳輸速度上可以達到780MB/S。在功耗方面，雖然在滿載工作時功耗比eMMC高，但是待機狀态下卻低得多。現在使用了UFS2.0的手機已經很多了，使用了高通骁龍821、820和三星Exynos 8890等處理器的手機都已經支持UFS 2.0。

不過蘋果一向在硬件上愛默默地堆料，使用了NVMe協議的iPhone6s和iPhone7讀寫速度都達到了三星S7的2倍以上，所以說iPhone的流暢不僅僅是系統的問題，在硬件上，蘋果可一直都是領先安卓陣營的。不過據說在随機讀寫速度這一項上，UFS2.0的表現要優于NVMe，這代表着在日常複雜的使用環境中，UFS是有優勢的。并且據說三星即将推出UFS2.1标準，讀寫速度可以達到讓人咋舌的1.5GB/S。

近期就有傳言稱華為将要發布的麒麟960處理器就将支持UFS2.1，而作為三星自家的标準，也有很有可能出現在三星的手機中，不知道最後誰能夠成為第一個在存儲速度上打敗iPhone的手機廠家。

【本文圖片來自網絡】

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