閃存革命：打開新世界的大門

　　你可能已經(jīng)聽說了三星16 TB硬盤的新聞了，它是迄今為止世界上最大的硬盤。16 TB這個數(shù)字令人瞠目結(jié)舌，讓人一下子難以回過神來，它是一個非常大的飛躍。但16 TB硬盤最令人心潮澎湃的地方在哪里呢?它本身還不是新世界，它只不過是打開了新世界的大門。

　　這幾十年，閃存的發(fā)展速度一直緩慢而穩(wěn)定。但是，在過去幾年里，我們終于開始看到出現(xiàn)了一些突破，而且它們成為了真正的產(chǎn)品。

　　超大存儲

　　前面所說的三星硬盤具體名為PM1633a，是上周在加利福尼亞州的閃存峰會(Flash Memory Summit)上宣布的。雖然它的大小很感人，但相對來說更加驚人的是：它是一塊固態(tài)硬盤(SSD)，由閃存芯片組成，而不是那種更傳統(tǒng)的、價格也更實惠的旋轉(zhuǎn)磁盤式硬盤。

　　雖然固態(tài)硬盤已經(jīng)比HDD硬盤更快更堅固了，但是直到不久之前，它們的容量都極為有限，你可以買到的最大2.5英寸SSD(三星最新的SSD也是這個尺寸)為4TB，價格大約6000美元(約合人民幣3.8萬元)。而大容量的旋轉(zhuǎn)磁盤式硬盤可以達(dá)到10TB左右。雖然 PM1633a的制作有些不惜成本，但把容量提升三倍，這是一個極大的飛躍。

　　但這并不是一個出人意料的飛躍。實際上，三星數(shù)年前就為此奠定了基礎(chǔ)。

　　在2013年，三星宣布找到了一種制造閃存的新途徑。自20世紀(jì)80年代發(fā)明NAND閃存以來，標(biāo)準(zhǔn)做法是做成單層，但三星決定把它們垂直堆疊在一起。這種方法可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)更大的密度，從而為用戶提供更多存儲空間。

　　三星的這個解決方案名為V-NAND。自推出以來，該方案已經(jīng)取得了明顯進(jìn)行。第一年，該公司在一顆芯片上堆疊了24層，2014年達(dá)到了36層。 16TB SSD則堆疊了48層。

　　通過在現(xiàn)有的閃存技術(shù)基礎(chǔ)上，采用一種創(chuàng)新的制造技術(shù)，三星推出的新硬盤擁有了巨大的空間，像《瘋狂的麥克斯4：狂暴之路》高清版這樣的電影可以輕松存上個 3000部。當(dāng)然，你不太可能需要16TB的空間，也不太可能愿意花錢去買它。從現(xiàn)在開始，這種硬盤更有可能用在服務(wù)器上;你和它最有可能打交道的情況是：你使用的云服務(wù)恰好是用它來支持的。

　　不過，用不了多久，它們就會被PC采用，甚至是被筆記本采用。 “我希望在三到五年內(nèi)，2.5英寸的16TB固態(tài)硬盤就會出現(xiàn)在工作站級的筆記本里，” 穆爾洞察與戰(zhàn)略(Moor Insights & Strategy)的總裁兼首席分析師帕特里克·穆爾黑德(Patrick Moorhead)說。在這段時間內(nèi)，高端產(chǎn)品中更大更便宜的存儲解決方案將會推動較低端產(chǎn)品(你目前實際使用的東西)的價格下降。

　　在家庭中，這樣的存儲量不僅有明顯的應(yīng)用方式，而且展現(xiàn)了一些令人吃驚的案例。穆爾黑德指出，盡管我們最近開始向云服務(wù)遷移，但有了這種規(guī)模的硬盤，你就無需借用高科技公司冷冰冰的數(shù)字保險箱來存儲東西了。這不僅僅是指家庭電影——與目前依賴云服務(wù)相比，這樣大的存儲空間可以幫助你實現(xiàn)本地智能家居解決方案，提供更多的隱私和安全性，

　　更加令人振奮的是，當(dāng)這種水平的高科技真正惠及到普通消費者時，它不一定就是來自于三星。 V-NAND并不是目前唯一的垂直NAND技術(shù)。英特爾和美光(Micron)最近宣布，它們正在研究一些非常相似的技術(shù)，但要到明年年初，他們才會開始生產(chǎn)基于該技術(shù)的消費電子設(shè)備。東芝公司已經(jīng)涉足3D NAND，預(yù)計會在明年年底前推出產(chǎn)品。這些公司都已經(jīng)各自準(zhǔn)備好了系統(tǒng)，來生產(chǎn)同樣的(甚至可能是更出色的)硬盤。三星雖然搶到了頭彩，但這是一場長期性的比賽，頭彩的意義并不太大。

　　但是存儲領(lǐng)域獲得這樣的突破，其意義不只局限在數(shù)據(jù)中心和筆記本電腦上?！霸谏锛夹g(shù)、設(shè)計，甚至是在人工智能領(lǐng)域，內(nèi)存和存儲是解鎖巨大創(chuàng)新力的關(guān)鍵因素?！蹦聽柡诘抡f。 “它們已經(jīng)成為一種基本的構(gòu)建模塊，推動整個行業(yè)向前移動。這些發(fā)生在頂層的巨大創(chuàng)新，會在五到七年的時間滲透下來，滲透到汽車?yán)?，?a target="_blank">手機里?！?/p>

　　他說的這些創(chuàng)新，不僅是指三星、英特爾與美光、東芝在制造環(huán)節(jié)中運用的才智，而且也包括近期出現(xiàn)的另一個突破。該突破還沒有形成產(chǎn)品，但它同樣會塑造存儲和內(nèi)存行業(yè)的未來。

　　3D XPoint技術(shù)

　　三星16TB的SSD雖然很令人興奮，但它仍然屬于制造技巧，是一種把同樣的東西塞進(jìn)越來越小空間里的新方法。更大的突破會是什么呢?是英特爾和美光的3D XPoint技術(shù)，它對多年來我們做內(nèi)存的方式進(jìn)行了徹底的改變。

　　“在我看來，設(shè)計上的改變更加精彩，”穆爾黑德說?！斑@是一個根本上的改變，是不同于以往的設(shè)計，之前沒有人做過這樣的設(shè)計，它做的不是把存儲器帶到下一個節(jié)點，而是讓它開始遵循摩爾定律?！?/p>

　　簡單地說，3D Xpoint的原理是這樣：3D XPoint不像傳統(tǒng)的閃存那樣，靠晶體管來存儲信息，而是部署了微觀的線網(wǎng)，通過一種叫做“選擇器”的東西來進(jìn)行協(xié)調(diào)，“選擇器”可以互相堆疊。

　　這樣就會得到“非易失性的”(non-volatile)的存儲器，即使電源關(guān)閉，它也會保存數(shù)據(jù)。而且它比NAND閃存快1000倍，并且比易失性的 DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器，PC用來跟蹤臨時數(shù)據(jù))致密10倍。換句話說，這個單一的解決方案可以同時處理內(nèi)存和存儲器，而且在這兩個領(lǐng)域都做得更好。從很多方面來說，它比現(xiàn)有的任何東西都好。

　　英特爾曾表示，明年之前不會推出任何3D XPoint產(chǎn)品，但到了它們面市的時候，就可能會改變多個產(chǎn)業(yè)的面貌。

　　“你希望自己的設(shè)備擁有人工智能或?qū)ο笞R別功能嗎?有了Xpoint的支持，它們的效果都會好得多……你可以快速放進(jìn)內(nèi)存空間的東西越多，人工智能的效果就會越好，”穆爾黑德說。 “在某些PC上玩游戲時，你要等待兩、三分鐘才能進(jìn)入下一級。但如果你有3D Xpoint，那里面就會存上好幾級，你再也不用等了?！?/p>

　　更妙的是，根據(jù)穆爾黑德的預(yù)測，Xpoint的價格要達(dá)到消費者的承受能力，也需要五年的時間，這聽上去好像是很長一段時間，但鑒于近幾十年來，我們都沒有看到這種程度的內(nèi)存和存儲器創(chuàng)新了，再多等一段時間也沒有什么大不了的。此外，這也可以給行業(yè)內(nèi)的其他公司留出一段“趕上形勢”的時間。

　　“我可以跟你保證，三星和東芝也有自己的計劃，”穆爾黑德說。它們確實也應(yīng)該有自己的計劃。誰不想在這樣的革命中占有一席之地呢?