3D NAND技术工艺发展与主流内存标准探讨
说到闪存，很多人都会想到运行内存和储存内存，关心手机硬件的朋友应该都对cpu、gpu、屏幕和电池等部件非常熟悉，但是对于产品性能同样非常重要的ram(运行内存)和rom(储存内存)相信就没有那么多人有很多了解了，今天的这篇文章，就先来说说储存内存的那些事。首先，和cpu等不一样，rom的性能好坏的评价并不和计算能力相关，衡量一块闪存和运存性能好坏的，只有两个指标：数据读写速度和容量。
3d nand为闪存容量打了兴奋剂
3d nand闪存兴起 关于容量，首先需要强调，手机储存容量、固态硬盘(ssd)、u盘和sd卡等使用的都是一种叫做nand的储存介质，传统的储存介质还有机械硬盘(hhd)，也就是传统的光盘储存。特点是断电之后也能保持储存的数据不丢失，可以作存储数据用。而所谓的ram(运行内存)则是通过某种电容(dram、sram或rram)储存数据的，断电之后数据马上消失，但是数据吞吐速度及其迅速，这里不做深究。
我们都知道现在苹果已经将自家的iphone容量整体翻了一倍，从以前的16gb/64gb/128gb改为了32gb/128gb/256gb，所以即使今年的iphone7销售情况并不能比上去年的iphone6s，但是对nand闪存的需求量仍然上涨了接近一倍，再加上固态硬盘的价格持续走低，这种几年前还是奢侈品的硬盘现在已经走进寻常百姓家，需求量也大大增长，这一切都促使着nand闪存产量需要大幅增加。再加上2d nand的生产线很多都为最新的3d nand闪存腾了出来，而3d nand技术，就是最近几年闪存容量飞速增长的最大助力。
3d nand技术工艺提出与普及 传统的2d-nand如果想要在同样的芯片体积上增加储存容量，需要nand cell单元制程越做越小，这样才能在单位面积中塞入更多的存储单元，可是物理这个东西总是有极限的，在20nm工艺之后，随着单元体积的进一步缩小，会带来越来越严重的电子干扰现象，这就使得储存芯片的可靠性与读写性能反而会降低。
在这种窘境下，3d nand技术被提了出来，简单来说就是将原来平面排列的nand cell再加一个垂直方向上的堆叠，这种垂直方向的排列可以在微观下数倍的增加可用体积，可是因为单个cell单元的体积极小，所以并不会在宏观层面带来体积增加。并且因为可用体积成倍增长，使用3d nand堆叠的闪存可以用更加成熟的制程，所以三星、intel等厂商生产的3d nand闪存都是使用的30nm左右的制程，而不是20nm以下的制程，这也为3d nand带来了更加优秀的可靠性。例如目前20nm工艺下的mlc闪存的擦写次数普遍是3000次，而使用了3d nand技术的三星的v-nand闪存可达35000次。
正是因为3d nand技术的提出和普及，现在我们越来越多地看见在以前难以想象的1tb sd卡这样的怪兽级储存设备，而在相同的芯片体积下，手机的rom和电脑的ssd等也有着越来越大的储存容量。可惜的是这项拥有光明前景的技术在国内无人能够掌握，三星和intel等厂商已经能够制造36、48层甚至是64层的3d nand堆叠，国内前段时间也传出中芯将在武汉花费160亿美元建立dram和nand工厂，可是就现在的情况来看，国内厂商仅仅能够生产出4层堆叠的3d nand，和业界巨头来比还相去甚远。
主流内存标准规格：emmc标准、ufc标准和nvme标准 除了容量，读写速度也是制约使用体验的因素之一，想必所有人都尝到过游戏、应用加载过慢的痛苦，但是随着各家厂商提出新的标准规格，近年来小到不起眼的手机内存也迎来了突飞猛进的发展。现在的内存标准规格可以分为3类，一是传统的emmc，再就是分别由三星和苹果提出的ufc标准和nvme标准。
其实这些标准就是在nand存储芯片的基础上，再加上了控制芯片，接入标准接口，进行标准封装，形成一个高度集成的储存模块。有点像手机中的soc，将所有需要的东西都塞到一个模块中，方便手机制造商直接拿来装在主板上，简化了产品研发的流程。不过这三种标准更多的只是在接口和数据传输协议上的标准，在存储介质上，都是使用的nand闪存。
emmc在之前一直都是业内主流的内存标准，通俗的来说，emmc=nand闪存 闪存控制芯片 标准接口封装，ufs和nvme也都是如此，不同之处在于闪存控制芯片和接口协议不一样。emmc从emmc4.3一路发展到4.4、4.5直到现在的5.0，传输速度也从50mb/s一路狂飙到200mb/s直到现在emmc5.0的400mb/s，再往后还有emmc5.1高达600mb/s的传输速度。
不过用三星的话来说，emmc标准的潜力已经被榨干了，ufs标准才是未来。emmc在一段时间里只能够读取或者写入一种状态，而ufs2.0支持同时读写数据，并且在传输速度上可以达到780mb/s。在功耗方面，虽然在满载工作时功耗比emmc高，但是待机状态下却低得多。现在使用了ufs2.0的手机已经很多了，使用了高通骁龙821、820和三星exynos 8890等处理器的手机都已经支持ufs 2.0。
不过苹果一向在硬件上爱默默地堆料，使用了nvme协议的iphone6s和iphone7读写速度都达到了三星s7的2倍以上，所以说iphone的流畅不仅仅是系统的问题，在硬件上，苹果可一直都是领先安卓阵营的。不过据说在随机读写速度这一项上，ufs2.0的表现要优于nvme，这代表着在日常复杂的使用环境中，ufs是有优势的。并且据说三星即将推出ufs2.1标准，读写速度可以达到让人咋舌的1.5gb/s。
近期就有传言称华为将要发布的麒麟960处理器就将支持ufs2.1，而作为三星自家的标准，也有很有可能出现在三星的手机中，不知道最后谁能够成为第一个在存储速度上打败iphone的手机厂家。
PRISM可靠性预计方法
关于印制电路板板温升高的因素分析及解决方法
机床丝杆磨损是什么原因？
mcu芯片主要用于哪些产品_MCU芯片有哪些厂商
cnc数控机床组成部分主要有哪些 CNC数控加工零件的步骤
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瑞典公司已将机器人安置在一些需要重复任务的岗位上
路由器做EMC测试需要的周期是多久
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基于华为AUTIN解决方案的ToB专线智能运维转型实践
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可穿戴设备低功耗测试难点分析
麒麟980发布 华为Mate20将首发
「展会动态」迈步助行机器人亮相GIES，助您健康安老
电力电容器的主要作用是什么
3d nand为闪存容量打了兴奋剂
3d nand闪存兴起 关于容量，首先需要强调，手机储存容量、固态硬盘(ssd)、u盘和sd卡等使用的都是一种叫做nand的储存介质，传统的储存介质还有机械硬盘(hhd)，也就是传统的光盘储存。特点是断电之后也能保持储存的数据不丢失，可以作存储数据用。而所谓的ram(运行内存)则是通过某种电容(dram、sram或rram)储存数据的，断电之后数据马上消失，但是数据吞吐速度及其迅速，这里不做深究。
我们都知道现在苹果已经将自家的iphone容量整体翻了一倍，从以前的16gb/64gb/128gb改为了32gb/128gb/256gb，所以即使今年的iphone7销售情况并不能比上去年的iphone6s，但是对nand闪存的需求量仍然上涨了接近一倍，再加上固态硬盘的价格持续走低，这种几年前还是奢侈品的硬盘现在已经走进寻常百姓家，需求量也大大增长，这一切都促使着nand闪存产量需要大幅增加。再加上2d nand的生产线很多都为最新的3d nand闪存腾了出来，而3d nand技术，就是最近几年闪存容量飞速增长的最大助力。
3d nand技术工艺提出与普及 传统的2d-nand如果想要在同样的芯片体积上增加储存容量，需要nand cell单元制程越做越小，这样才能在单位面积中塞入更多的存储单元，可是物理这个东西总是有极限的，在20nm工艺之后，随着单元体积的进一步缩小，会带来越来越严重的电子干扰现象，这就使得储存芯片的可靠性与读写性能反而会降低。
在这种窘境下，3d nand技术被提了出来，简单来说就是将原来平面排列的nand cell再加一个垂直方向上的堆叠，这种垂直方向的排列可以在微观下数倍的增加可用体积，可是因为单个cell单元的体积极小，所以并不会在宏观层面带来体积增加。并且因为可用体积成倍增长，使用3d nand堆叠的闪存可以用更加成熟的制程，所以三星、intel等厂商生产的3d nand闪存都是使用的30nm左右的制程，而不是20nm以下的制程，这也为3d nand带来了更加优秀的可靠性。例如目前20nm工艺下的mlc闪存的擦写次数普遍是3000次，而使用了3d nand技术的三星的v-nand闪存可达35000次。
正是因为3d nand技术的提出和普及，现在我们越来越多地看见在以前难以想象的1tb sd卡这样的怪兽级储存设备，而在相同的芯片体积下，手机的rom和电脑的ssd等也有着越来越大的储存容量。可惜的是这项拥有光明前景的技术在国内无人能够掌握，三星和intel等厂商已经能够制造36、48层甚至是64层的3d nand堆叠，国内前段时间也传出中芯将在武汉花费160亿美元建立dram和nand工厂，可是就现在的情况来看，国内厂商仅仅能够生产出4层堆叠的3d nand，和业界巨头来比还相去甚远。
主流内存标准规格：emmc标准、ufc标准和nvme标准 除了容量，读写速度也是制约使用体验的因素之一，想必所有人都尝到过游戏、应用加载过慢的痛苦，但是随着各家厂商提出新的标准规格，近年来小到不起眼的手机内存也迎来了突飞猛进的发展。现在的内存标准规格可以分为3类，一是传统的emmc，再就是分别由三星和苹果提出的ufc标准和nvme标准。
其实这些标准就是在nand存储芯片的基础上，再加上了控制芯片，接入标准接口，进行标准封装，形成一个高度集成的储存模块。有点像手机中的soc，将所有需要的东西都塞到一个模块中，方便手机制造商直接拿来装在主板上，简化了产品研发的流程。不过这三种标准更多的只是在接口和数据传输协议上的标准，在存储介质上，都是使用的nand闪存。
emmc在之前一直都是业内主流的内存标准，通俗的来说，emmc=nand闪存 闪存控制芯片 标准接口封装，ufs和nvme也都是如此，不同之处在于闪存控制芯片和接口协议不一样。emmc从emmc4.3一路发展到4.4、4.5直到现在的5.0，传输速度也从50mb/s一路狂飙到200mb/s直到现在emmc5.0的400mb/s，再往后还有emmc5.1高达600mb/s的传输速度。
不过用三星的话来说，emmc标准的潜力已经被榨干了，ufs标准才是未来。emmc在一段时间里只能够读取或者写入一种状态，而ufs2.0支持同时读写数据，并且在传输速度上可以达到780mb/s。在功耗方面，虽然在满载工作时功耗比emmc高，但是待机状态下却低得多。现在使用了ufs2.0的手机已经很多了，使用了高通骁龙821、820和三星exynos 8890等处理器的手机都已经支持ufs 2.0。
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