2011年泰國的洪水把機(jī)械硬盤的價格推高了不少，卻給SSD固態(tài)硬盤帶來了一個新的發(fā)展契機(jī)，光刻技術(shù)與半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，也讓SSD的成本方面逐漸降低。隨著SSD在消費(fèi)級市場的普及，用戶也開始關(guān)心SSD存儲顆粒的相關(guān)技術(shù)，讀者也渴望了解主流SSD存儲顆粒的相關(guān)知識。下面我們將向讀者解析目前MLC NAND顆粒所采用的技術(shù)并深度剖析最新的20nm存儲顆粒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝，最后重點(diǎn)講述下一代存儲顆粒的原理與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　ONFI與Toggle DDR接口標(biāo)準(zhǔn)爭斗的白熱化

　　相信大多數(shù)用戶對SLC存儲顆粒與MLC存儲顆粒都有一定了解。MLC存儲顆粒與SLC存儲顆粒相比，以相同芯片面積上獲得兩倍存儲容量的成本優(yōu)勢迅速贏取了消費(fèi)級用戶的青睞。SLC存儲顆粒則退居追求高性能、穩(wěn)定性的企業(yè)級市場。雖然所有廠商的MLC存儲顆粒的原理基本相同，但因生產(chǎn)工藝與技術(shù)的不同，它們之間也存在著一定的差異。最大的差異就是存儲顆粒的接口標(biāo)準(zhǔn)，以英特爾、美光、海力士為主的ONFI（Open NAND Flash Interface）接口標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟；三星和東芝組成的Toggle DDR Model接口標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟。

　　ONFI陣營全家福。

　　現(xiàn)在ONFI接口標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)展到第三代，采用了DDR（Double Data Rate）信號技術(shù)與同步時鐘控制，傳輸帶寬達(dá)到了400MB/s。同時將SSD主控芯片中的ECC糾錯功能集成到了存儲顆粒內(nèi)部，增加了主控芯片的效率。Toggle DDR接口標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)展到了第二代，它與前者最明顯的差別在于采用了異步時鐘控制。同步時鐘控制是主控可以通過發(fā)送同步指令激活閃存上的同步時鐘信號，使閃存與主控工作在同步模式，此時閃存的數(shù)據(jù)傳輸速率會大幅度提升。而Toggle DDR接口標(biāo)準(zhǔn)采用異步設(shè)計(jì)，異步時鐘控制在主控發(fā)出指令以后，主控與閃存之間有一個時鐘信號匹配的過程，然后再傳輸數(shù)據(jù)。

　　在理論上，異步時鐘控制的時間延遲肯定是落后同步時鐘控制。雖然如此，依靠三星和東芝在NAND方面的優(yōu)勢，Toggle DDR接口標(biāo)準(zhǔn)在各項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生上并沒有落后老牌的ONFI接口標(biāo)準(zhǔn)，傳輸帶寬也達(dá)到了400MB/s。加上現(xiàn)在主控的技術(shù)差異，兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品在實(shí)際測試體驗(yàn)差別不大，玩家們也不需要糾結(jié)選擇何種存儲顆粒，只要選擇適合自己的就可以了。至于這兩種接口的實(shí)際體驗(yàn)，可以參見《微型計(jì)算機(jī)》2012年6月下《“大”“快”人心，兩款512GB固態(tài)硬盤深度體驗(yàn)》，兩款產(chǎn)品分別是采用了英特爾同步顆粒的OCZ Vertex 4 512GB固態(tài)硬盤和采用東芝Toggle DDR異步閃存顆粒的浦科特PX-512M3 512GB固態(tài)硬盤。

　　單就原理而言，毫無疑問ONFI的優(yōu)勢還是要強(qiáng)于Toggle DDR，這兩種接口標(biāo)準(zhǔn)的爭斗我們可以看做是對新技術(shù)的探索，它所帶來的技術(shù)革新的最終受益者仍然是消費(fèi)者。然而接口也只是SSD存儲顆粒的一小部分，最重要的仍然是存儲單元，在最小的芯片面積上集成最多的存儲容量才是解決SSD成本的根本原因。為了達(dá)到這一目的，廠商不斷縮小MLC的制程工藝，英特爾目前已經(jīng)將其工藝升級到了20nm。