闪存革命 SSD固态硬盘彻底取代机械硬盘

　　你可能已经听说了三星16 TB硬盘的新闻了，它是迄今为止世界上最大的硬盘。16 TB这个数字令人瞠目结舌，让人一下子难以回过神来，它是一个非常大的飞跃。但16 TB硬盘最令人心潮澎湃的地方在哪里呢？它本身还不是新世界，它只不过是打开了新世界的大门。

　　这几十年，闪存的发展速度一直缓慢而稳定。但是，在过去几年里，我们终于开始看到出现了一些突破，而且它们成为了真正的产品。

　　超大存储

　　前面所说的三星硬盘具体名为PM1633a，是上周在加利福尼亚州的闪存峰会上宣布的。虽然它的大小很感人，但相对来说更加惊人的是：它是一块固态硬盘（SSD），由闪存芯片组成，而不是那种更传统的、价格也更实惠的旋转磁盘式硬盘。

　　虽然固态硬盘已经比HDD硬盘更快更坚固了，但是直到不久之前，它们的容量都极为有限，你可以买到的最大2.5英寸SSD（三星最新的SSD也是这个尺寸）为4TB，价格大约6000美元（约合人民币3.8万元）。而大容量的旋转磁盘式硬盘可以达到10TB左右。虽然PM1633a的制作有些不惜成本，但把容量提升三倍，这是一个极大的飞跃。

　　但这并不是一个出人意料的飞跃。实际上，三星数年前就为此奠定了基础。在2013年，三星宣布找到了一种制造闪存的新途径。自20世纪80年代发明NAND闪存以来，标准做法是做成单层，但三星决定把它们垂直堆叠在一起。这种方法可以获得远远更大的密度，从而为用户提供更多存储空间。

　　三星的这个解决方案名为V-NAND。自推出以来，该方案已经取得了明显进行。第一年，该公司在一颗芯片上堆叠了24层，2014年达到了36层。 16TB SSD则堆叠了48层。

　　通过在现有的闪存技术基础上，采用一种创新的制造技术，三星推出的新硬盘拥有了巨大的空间，像《疯狂的麦克斯4：狂暴之路》高清版这样的电影可以轻松存上个3000部。当然，你不太可能需要16TB的空间，也不太可能愿意花钱去买它。从现在开始，这种硬盘更有可能用在服务器上；你和它最有可能打交道的情况是：你使用的云服务恰好是用它来支持的。

　　不过，用不了多久，它们就会被PC采用，甚至是被笔记本采用。 “我希望在三到五年内，2.5英寸的16TB固态硬盘就会出现在工作站级的笔记本里，” 穆尔洞察与战略的总裁兼首席分析师帕特里克·穆尔黑德说。在这段时间内，高端产品中更大更便宜的存储解决方案将会推动较低端产品（你目前实际使用的东西）的价格下降。

　　在家庭中，这样的存储量不仅有明显的应用方式，而且展现了一些令人吃惊的案例。穆尔黑德指出，尽管我们最近开始向云服务迁移，但有了这种规模的硬盘，你就无需借用高科技公司冷冰冰的数字保险箱来存储东西了。这不仅仅是指家庭电影——与目前依赖云服务相比，这样大的存储空间可以帮助你实现本地智能家居解决方案，提供更多的隐私和安全性。

　　更加令人振奋的是，当这种水平的高科技真正惠及到普通消费者时，它不一定就是来自于三星。 V-NAND并不是目前唯一的垂直NAND技术。英特尔和美光最近宣布，它们正在研究一些非常相似的技术，但要到明年年初，他们才会开始生产基于该技术的消费电子设备。东芝公司已经涉足3D NAND，预计会在明年年底前推出产品。这些公司都已经各自准备好了系统，来生产同样的（甚至可能是更出色的）硬盘。三星虽然抢到了头彩，但这是一场长期性的比赛，头彩的意义并不太大。

　　但是存储领域获得这样的突破，其意义不只局限在数据中心和笔记本电脑上。“在生物技术、设计，甚至是在人工智能领域，内存和存储是解锁巨大创新力的关键因素。”穆尔黑德说。 “它们已经成为一种基本的构建模块，推动整个行业向前移动。这些发生在顶层的巨大创新，会在五到七年的时间渗透下来，渗透到汽车里，到手机里。”

　　他说的这些创新，不仅是指三星、英特尔与美光、东芝在制造环节中运用的才智，而且也包括近期出现的另一个突破。该突破还没有形成产品，但它同样会塑造存储和内存行业的未来。

　　3D XPoint技术

　　三星16TB的SSD虽然很令人兴奋，但它仍然属于制造技巧，是一种把同样的东西塞进越来越小空间里的新方法。更大的突破会是什么呢？是英特尔和美光的3D XPoint技术，它对多年来我们做内存的方式进行了彻底的改变。

3D XPoint技术

　　“在我看来，设计上的改变更加精彩，”穆尔黑德说。“这是一个根本上的改变，是不同于以往的设计，之前没有人做过这样的设计，它做的不是把存储器带到下一个节点，而是让它开始遵循摩尔定律。”

　　简单地说，3D Xpoint的原理是这样：3D XPoint不像传统的闪存那样，靠晶体管来存储信息，而是部署了微观的线网，通过一种叫做“选择器”的东西来进行协调，“选择器”可以互相堆叠。

　　这样就会得到“非易失性的”的存储器，即使电源关闭，它也会保存数据。而且它比NAND闪存快1000倍，并且比易失性的DRAM（动态随机存取存储器，PC用来跟踪临时数据）致密10倍。换句话说，这个单一的解决方案可以同时处理内存和存储器，而且在这两个领域都做得更好。从很多方面来说，它比现有的任何东西都好。

　　英特尔曾表示，明年之前不会推出任何3D XPoint产品，但到了它们面市的时候，就可能会改变多个产业的面貌。

　　“你希望自己的设备拥有人工智能或对象识别功能吗？有了Xpoint的支持，它们的效果都会好得多……你可以快速放进内存空间的东西越多，人工智能的效果就会越好，”穆尔黑德说。 “在某些PC上玩游戏时，你要等待两、三分钟才能进入下一级。但如果你有3D Xpoint，那里面就会存上好几级，你再也不用等了。”

　　更妙的是，根据穆尔黑德的预测，Xpoint的价格要达到消费者的承受能力，也需要五年的时间，这听上去好像是很长一段时间，但鉴于近几十年来，我们都没有看到这种程度的内存和存储器创新了，再多等一段时间也没有什么大不了的。此外，这也可以给行业内的其他公司留出一段“赶上形势”的时间。

　　“我可以跟你保证，三星和东芝也有自己的计划，”穆尔黑德说。它们确实也应该有自己的计划。谁不想在这样的革命中占有一席之地呢？