35年技术积累 闪存搭电脑、相机东风成为市场主

在上世纪90年代NAND与NOR是两种并驾齐驱的闪存技术，但是今天在谈论SSD、CFexprss Type B存储卡时已经不会提及NOR一词，那NAND是如何战胜NOR，取得主流地位的呢，这需要从二者技术原理、性能差异说起。下图是NAND与NOR的存储单元cell结构对比图，NAND的Bit line是一些连续晶体管，cell大小为4F2，而NOR的Bit line是一个相对完整的单元，cell大小为10 F2，也就是说要提供相同存储空间，NAND消耗的晶体管比NOR更少，成本更低。

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其实，早在上世纪六七十年代，人类就开始尝试使用芯片存储数据，在1967年贝尔实验室发明了浮栅MOSFET，奠定了EPROM、EEPROM的基础。到了1971年，英特尔工程师Dov Frohman发明了EPROM，EPROM全称是Erasable?Programmable?Read?Only?Memory，意为“可擦除可编程只读存储器”，它是一组浮栅晶体管，采用了采用双层栅结构，在掉电时也不会丢失数据，是一种非易失性存储器（相对应，内存RAM是一种易失性存储器），不过EPROM在写入数据前需要使用强紫外线照射来擦除，因此EPROM典型特性是有一个透明的玻璃窗口。

在闪存卡标准之争的同时，闪存也在急速发展，在1997年英特尔发明了MLC技术，2001年东芝与闪迪宣布推出了1Gb MLC NAND颗粒，其容量是英特尔首个NOR芯片的4096倍。同年三星推出了512Gb NAND颗粒，自从天平不可动摇地滑向写入速度更快、容量更大的NAND。加上MP3播放器、智能手机、数码相机等设备在20世纪90年代末到21世纪头10年大发展，需要容量更大的闪存芯片，决定了赢得主流市场是NAND。

要增加NAND芯片容量最简单方法是增加晶体管，但这意味着增加成本，那有什么不增加晶体管数量，或不怎么晶体管数量下提高容量呢？前文提及英特尔MLC技术就能做到，MLC是Multi Level Cell简写，意思为多层式储存，是对应SLC（Single Level Cell，单层式储存）的命名方式，它是将两个单位的信息存入同一个cell单元，再通过不同电位的电荷去精准读取数据，4种电压、1个晶体管就可存储2bit数据，比SLC翻倍。在2008年时候东芝宣布MLC NAND固态硬盘投入大规模量产，共有64GB、128GB两个容量以及1.8英寸、2.5英寸不同大小，凭借SATA II接口与高速闪存芯片，读写速度分别达到了100MB/s和40MB/s，而东芝Dynabook SS RX1成为了首款配备MLC NAND固态硬盘的电脑，自从PC开始快速普及SSD。

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为了争夺前景美好的闪存市场，各家厂商竞争使出浑身解数，其标志性无疑是各项基于闪存技术的存储卡标准出台——在1992年闪迪抢先推出了PCMCIA闪存卡，作为PC外置存储器使用，接着到了1994年闪迪推出了CF存储卡（Compact Flash），它接口与PCMCIA兼容，但是尺寸更小，长宽为43*36mm，更适合数码相机等移动设备使用。到了1997年闪迪还联手西门子制定了MMC卡（MultiMedia Card），它只有一张邮票大小——24*32 mm*1.4 mm，针脚采用导轨式设计，而且数量只有7个，更为适合手机使用，比如说西门子的神机6688就支持MMC卡。

不过闪存技术墙内开花墙外香，东芝与英特尔达成协议，授权后者制造闪存技术相关产品，于是英特尔在1988年推出了首块商用闪存芯片，容量为256K bit，被内嵌在录音机当中。

但是东芝发明闪存、英特尔生产闪存只是闪存发明史的一半，因为在1987年舛冈富士雄发明了另一种闪存——NAND，也就是今天电脑SSD、相机SD存储卡、手机ROM所用的闪存技术，至今历史已经有35年了，1984年发明的闪存技术名字叫做NOR。在1989年东芝制造出了第一颗NAND芯片并投入市场，到了1991年东芝宣布与IBM公司建立战略合作伙伴关系，开发固态硬盘代替机械硬盘，并着手研发16Mbit产品。

SLC到TLC

?关于舛冈富士雄发明闪存的新闻报道

?Dynabook SS RX1内置的MLC SSD

?用芯片存储数据

主板上的EEPROM

闪存的诞生

在今天，我们生活已经离不开闪存，无论是电脑、笔记本电脑里的固态硬盘，还是手机、智能手表的ROM，本质都是闪存存储器。不过闪存从诞生到今天普及并非一帆风顺的，它经过多次技术迭代才有今天的局面，那它到底如何发展成今天的主流存储器的呢？

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