【IT168 评论】2013年着实是闪存存储的梦幻之年，闪存良好的发展态势使其成为不容忽视的又一波技术浪潮。在刚刚过去的这一年里，全闪存阵列产品如雨后春笋般纷纷问世，闪存企业相继被传统存储巨头收购、同时也有不少闪存从业公司在首次公开募股后就一蹶不振。而三家混合型闪存/磁盘阵列供应商则沐浴在市场向技术行业洒下的慷慨阳光之中。
2013年，闪存存储市场呈现一片悲喜众生相，其中精妙之处自是无法一言以蔽之。
尽管如此，我们还是能够从众多与闪存相关的产品、技术和新闻中看出一些端倪。业界已开始普遍认同，闪存在访问I/O敏感型随机数据时的表现要远远优于普通磁盘、而且全闪存阵列在扮演热门随机数据网络化存储机制容器这一角色方面也具备先天优势。对于流媒体数据，硬盘与闪存存储设备的性能表现基本一致，但其成本要便宜得多。总的来说，硬盘阵列还是最适用于近线性的、非经常被访问的数据以及冷数据，同样也适用于采用流媒体访问方式的大型文件。
▲在乔帮主的得意之作Macbook Air当中，闪存已成为不可或缺的一部分——可以说，没有闪存就不可能有如此轻薄的产品出现
业界的普遍观点是，轻薄的上网本与平板电脑一样都需要闪存来获得极致性能。不过体积相对小巧的2.5英寸混合型闪存+磁盘设备同样获得了厂商们的青睐，并被用于某些平板及超级本设备——其中卓越的闪存速度支持热门数据、成本低廉的磁盘则存储规模更庞大的冷门数据。
首先我们先来看看闪存存储技术的发展现状。
小众的TLC闪存
就2013年来看，企业应用程序并不太倾向于采用三层单元(简称TLC)NAND，这主要是因为TLC闪存的速度较慢而且写入寿命水平也低得有些离谱。相比之下，闪存代工厂处于生产线设计与部署的考量，也更乐于制造单层与多层单元(即SLC与MLC)，因为这些产品的生产规模更大、能够在同样的生产投入资金下带来更为丰厚的经济回报。TLC闪存目前的主要施展舞台仍然是移动U盘以及相机闪存卡之类。
在过去一年中，闪存存储单元的几何尺寸正在开始从2X (29nm - 20nm)技术向1X (19nm-10nm)转变。例如，东芝公司目前正在开发19nm的工具套件。这里需要指出的是，只要闪存存储单元的几何尺寸越小，那么从晶圆上切割下来的NAND闪存存储芯片就越多，从而进一步降低单位存储容量的成本。但是，这一生产工艺的转变并不是跨行业的;目前，美光公司正在过渡至20nm，而16nm工艺已于今年开始生产样品。
3D NAND :闪存时代新起点
到目前为止，闪存存储业中还没有出现任何一种非易失内存技术，但业界普遍认为，闪存技术在制造工艺达到15纳米甚至更低之后，其使用寿命将无法达到企业闪存存储的硬性要求。在这种情况下，相变存储与各类电阻式内存开始粉墨登场，其中最具代表性的就是惠普的Memristor(即忆阻器)方案——不过这些暂时只能被视为未来科技，眼下我们主要利用3D NAND作为一种临时性手段，旨在解决闪存存储容量有所不足的难题。所谓3D NAND是将更多闪存层塞进同一块闪存芯片，并利用连接通道(贯穿简称为TSV的硅通孔)将闪存层与基本逻辑层相连。
▲3D NAND 示意图
美光公司预计将在2014年年中之前推出3D NAND产品样品，这个时间很有可能会提早至四月。不过，规模量产的时间应该不会早于2015年。三星在不遗余力地宣传其3D_VNAND技术，但实际生产在今年之内恐怕也不太可能正式展开，而且该产品也不接受预订。
固态硬盘迎头赶上
2013年是固态硬盘SSD稳步发展的一年，不过其真正的大动作其实出现在别处。随着SSD技术的逐渐成熟与完善，NAND密度的不断增长已经足以满足更多利基市场对于产品/价格变化的需求，而传输速度高达每秒12Gb的SAS接口产品也已经投放市场。
此外，固态硬盘还有几大亮点值得我们关注：
sTec在一月推出了一个2TB的SAS固态硬盘产品s840，
美光则在一年中推出了一系列固态硬盘产品，其中包括对原有P400M SATA进行更新、使其具备每秒6Gb SAS接口;
HGST于四月份推出12Gbit/s SAS接口的固态硬盘(SSD 100MR)
▲HGST 固态硬盘1000MR
Plextor在一月份宣布了TLC 固态硬盘计划，但在六月份的时候就放弃了这个想法。
SMART公司于五月发布了一款容量为2TB的固态硬盘产品。
希捷公司同样在五月份发布了一系列三款固态硬盘产品，其中两个采用了6 Gbit/s SATA ，而一个则使用了12Gbit/s SAS
三星则推出了一款1.6TB的SSD，传输带宽可达到3GB/s
总体来说，SSD的发展似乎有些索然无味——除了增量也就是小幅改进，缺乏让人耳目一新的创意。
混合型存储设备已悄然杀入硬盘驱动器市场
闪存+硬盘这种混合型存储驱动器技术产品已悄然问世，该产品利用小容量的闪存存储缓存(一般小于24GB)和固件以检测常用文件并将这些常用文件存放在闪存存储中。
举例来说，希捷去年三月推出的一款台式机SSHD就拥有2TB磁盘容量与8GB闪存缓存——也就是第三代混合型驱动器;另外其笔记本SSHD品牌Moentus XT混合驱动器也经过了重组。希捷还在六月份发布了一款配有16GB闪存存储的10K 2.5英寸企业级混合型存储驱动器，这款产品将应用于IBM的某些服务器产品内。
不过真正的革命即将到来。西部数据旗下的HGST公司在去年六月与苹果公司洽谈开发了Fusion类独立SSD及磁盘驱动器的合作方案。并且在去年十二月，西数还发布了Black2 Dual Drive——该产品将1TB硬盘与120GB SSD置于同一外壳当中。
令人惊讶的是，这两款设备都采取以逻辑方式隔离存储资源的方式，而没有将二者融合成同一套资源池。是否有任何其他的硬盘驱动器供应商会顺应这一技术理念还有待进一步观察。
服务器闪存DIMM
过去一年中，闪存技术还迎来另一大重要发展成果;SMART Storage公司宣布其成功利用Diablo Technologies的技术专利将闪存芯片与内存DIMM型模块相结合，从而实现了访问延迟比PCIe闪存更低的服务器内存总线闪存方案。
如此一来，廉价的闪存存储方案将作为整体服务器内存系统的组成部分，从而使其扮演存储内存的角色。这种方式能够使工作集数据直接通过内存(实际上是NAND闪存)保存并加以访问，其成本低于DRAM但速度却又高于PCIe闪存、网络闪存阵列以及速度最低的网络磁盘驱动器阵列。这一切——至少听起来——具备相当诱人的吸引力。
这项技术于去年四月初次亮相。SanDisk公司则在不久之后的七月收购了SMART公司，之后加拿大内存访问技术供应商Netlist公司起诉了SMART和Diablo ，称这两家公司窃取了其DIMM技术以打造Flash DIMM ULLtraDIMM产品。
根据在诉讼流程中公开的资料，我们看到IBM也已经在着手利用ULLtraDIMM产品打造一款X系列服务器。在案件审理期间，其他的服务器供应商的相关举措也可能会受到影响。
PCIe家族愈发壮大
如今PCIe闪存卡供应商这个大家族的规模正急剧扩大，这主要是由于每一家参与者及同门兄弟企业都希望从这块服务器应用闪存加速的蛋糕上分得一块。据我们所知就包括了：EMC、Fusion-io、IBM-TMS、英特尔、美光、LSI、OCZ、三星、希捷-Virident、sTec、SanDisk以及Violin Memory等。新一轮洗牌势在必行，2013年值得关注的主要动向如下：
· 去年一月，sTec推出了一款容量为2TB的s1120 PCI闪存卡;
· HGST公司在四月份推出了采用12Gbit/s SAS接口的固态硬盘
· 同样在四月份，Fusion-io宣布其PCIe闪存卡技术能够实现960万次写入IOPS，这一数字确实相当惊人;
· Violin Memory于去年六月推出了其Velocity PCIe闪存卡;
· Virident于去年九月发布了容量为4.8TB的FlashMAX闪存卡。
这一切从发展的角度看都具备相当的“速度与容量”，不过总体而言还不足矣真正为PCIe闪存硬件的进化带来质变。
关于缓存软件的消息也不少，但真正有意义的只有Fusion-io与Virident两家公司推出的能够将PCIe闪存作为存储内存使用的方案;而且据我们了解，还没有哪家服务器厂商将这些机制纳入标准化产品。
整体来看，以SSD技术为代表的PCIe闪存卡技术在过去一年中并没什么显著变动，不过以下两大进展有可能在2014年内给闪存业界带来重大影响：
· 西数公司的Black2混合型闪存磁盘驱动器;
· SMART Storage公司的Flash DIMM。
到目前为止，这两者都只是独立的技术开发进程，而且其实际影响力与吸引力尚有待观察。除非它们确实能够得到市场认可，否则闪存技术的仍然没有出现显著的成熟度飞跃。
不过闪存供应商们在经营层面遇到了极为剧烈的波动，一方面收购活动愈演愈烈、另一方面市场的快速变化已经导致一些厂商无法及时跟进。
