今天，媒體全球半導體觀(guān)察發(fā)文稱(chēng)，因為智能手機和固態(tài)硬盤(pán)的強勁需求，第四季度的NAND Flash閃存將比之以前處于更加嚴重的缺貨狀態(tài)，言外之意，閃存可能要漲價(jià)了！

　　說(shuō)到閃存，很多人都會(huì )想到運行內存和儲存內存，關(guān)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，但是對于產(chǎn)品性能同樣非常重要的RAM（運行內存）和ROM（儲存內存）相信就沒(méi)有那么多人有很多了解了，今天的這篇文章，就先來(lái)說(shuō)說(shuō)儲存內存的那些事。首先，和CPU等不一樣，ROM的性能好壞的評價(jià)并不和計算能力相關(guān)，衡量一塊閃存和運存性能好壞的，只有兩個(gè)指標：數據讀寫(xiě)速度和容量。

　　3D NAND為閃存容量打了興奮劑

　　關(guān)于容量，首先需要強調，手機儲存容量、固態(tài)硬盤(pán)（SSD）、U盤(pán)和SD卡等使用的都是一種叫做NAND的儲存介質(zhì)，傳統的儲存介質(zhì)還有機械硬盤(pán)（HHD），也就是傳統的光盤(pán)儲存。特點(diǎn)是斷電之后也能保持儲存的數據不丟失，可以作存儲數據用。而所謂的RAM（運行內存）則是通過(guò)某種電容（DRAM、SRAM或RRAM）儲存數據的，斷電之后數據馬上消失，但是數據吞吐速度及其迅速，這里不做深究。

　　我們都知道現在蘋(píng)果已經(jīng)將自家的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(xiāo)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，再加上固態(tài)硬盤(pán)的價(jià)格持續走低，這種幾年前還是奢侈品的硬盤(pán)現在已經(jīng)走進(jìn)尋常百姓家，需求量也大大增長(cháng)，這一切都促使著(zhù)NAND閃存產(chǎn)量需要大幅增加。再加上2D NAND的生產(chǎn)線(xiàn)很多都為最新的3D NAND閃存騰了出來(lái)，而3D NAND技術(shù)，就是最近幾年閃存容量飛速增長(cháng)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(gè)東西總是有極限的，在20nm工藝之后，隨著(zhù)單元體積的進(jìn)一步縮小，會(huì )帶來(lái)越來(lái)越嚴重的電子干擾現象，這就使得儲存芯片的可靠性與讀寫(xiě)性能反而會(huì )降低。

　　在這種窘境下，3D NAND技術(shù)被提了出來(lái)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將原來(lái)平面排列的NAND cell再加一個(gè)垂直方向上的堆疊，這種垂直方向的排列可以在微觀(guān)下數倍的增加可用體積，可是因為單個(gè)cell單元的體積極小，所以并不會(huì )在宏觀(guān)層面帶來(lái)體積增加。并且因為可用體積成倍增長(cháng)，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(chǎng)商生產(chǎn)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(lái)了更加優(yōu)秀的可靠性。例如目前20nm工藝下的MLC閃存的擦寫(xiě)次數普遍是3000次，而使用了3D NAND技術(shù)的三星的V-NAND閃存可達35000次。

　　正是因為3D NAND技術(shù)的提出和普及，現在我們越來(lái)越多地看見(jiàn)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等也有著(zhù)越來(lái)越大的儲存容量�？上У氖沁@項擁有光明前景的技術(shù)在國內無(wú)人能夠掌握，三星和Intel等廠(chǎng)商已經(jīng)能夠制造36、48層甚至是64層的3D NAND堆疊，國內前段時(shí)間也傳出中芯將在武漢花費160億美元建立DRAM和NAND工廠(chǎng)，可是就現在的情況來(lái)看，國內廠(chǎng)商僅僅能夠生產(chǎn)出4層堆疊的3D NAND，和業(yè)界巨頭來(lái)比還相去甚遠。

　　eMMC傳輸協(xié)議已近黃昏，三星、蘋(píng)果為了新標準互不相讓

　　除了容量，讀寫(xiě)速度也是制約使用體驗的因素之一，想必所有人都嘗到過(guò)游戲、應用加載過(guò)慢的痛苦，但是隨著(zhù)各家廠(chǎng)商提出新的標準規格，近年來(lái)小到不起眼的手機內存也迎來(lái)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展�，F在的內存標準規格可以分為3類(lèi)，一是傳統的eMMC，再就是分別由三星和蘋(píng)果提出的UFC標準和NVMe標準。

　　其實(shí)這些標準就是在NAND存儲芯片的基礎上，再加上了控制芯片，接入標準接口，進(jìn)行標準封裝，形成一個(gè)高度集成的儲存模塊。有點(diǎn)像手機中的SoC，將所有需要的東西都塞到一個(gè)模塊中，方便手機制造商直接拿來(lái)裝在主板上，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品研發(fā)的流程。不過(guò)這三種標準更多的只是在接口和數據傳輸協(xié)議上的標準，在存儲介質(zhì)上，都是使用的NAND閃存。

　　eMMC在之前一直都是業(yè)內主流的內存標準，通俗的來(lái)說(shuō)，eMMC=NAND閃存 閃存控制芯片 標準接口封裝，UFS和NVMe也都是如此，不同之處在于閃存控制芯片和接口協(xié)議不一樣。eMMC從eMMC4.3一路發(fā)展到4.4、4.5直到現在的5.0，傳輸速度也從50MB/S一路狂飆到200MB/S直到現在eMMC5.0的400MB/S，再往后還有eMMC5.1高達600MB/S的傳輸速度。

　　不過(guò)用三星的話(huà)來(lái)說(shuō)，eMMC標準的潛力已經(jīng)被榨干了，UFS標準才是未來(lái)。eMMC在一段時(shí)間里只能夠讀取或者寫(xiě)入一種狀態(tài)，而UFS2.0支持同時(shí)讀寫(xiě)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(mǎn)載工作時(shí)功耗比eMMC高，但是待機狀態(tài)下卻低得多�，F在使用了UFS2.0的手機已經(jīng)很多了，使用了高通驍龍821、820和三星Exynos 8890等處理器的手機都已經(jīng)支持UFS 2.0。

　　不過(guò)蘋(píng)果一向在硬件上愛(ài)默默地堆料，使用了NVMe協(xié)議的iPhone6s和iPhone7讀寫(xiě)速度都達到了三星S7的2倍以上，所以說(shuō)iPhone的流暢不僅僅是系統的問(wèn)題，在硬件上，蘋(píng)果可一直都是領(lǐng)先安卓陣營(yíng)的。不過(guò)據說(shuō)在隨機讀寫(xiě)速度這一項上，UFS2.0的表現要優(yōu)于NVMe，這代表著(zhù)在日常復雜的使用環(huán)境中，UFS是有優(yōu)勢的。并且據說(shuō)三星即將推出UFS2.1標準，讀寫(xiě)速度可以達到讓人咋舌的1.5GB/S。

　　近期就有傳言稱(chēng)華為將要發(fā)布的麒麟960處理器就將支持UFS2.1，而作為三星自家的標準，也有很有可能出現在三星的手機中，不知道最后誰(shuí)能夠成為第一個(gè)在存儲速度上打敗iPhone的手機廠(chǎng)家。