相對(duì)于許多計(jì)算機(jī)技術(shù)而言,閃存的發(fā)展史相對(duì)短暫,但它可以說是應(yīng)巨大且快速變化的存儲(chǔ)市場(chǎng)要求而迅速成長(zhǎng)的一項(xiàng)技術(shù)。起源于60年代末,80年代初提出概念,在過去的數(shù)十年發(fā)展中已然成熟,現(xiàn)在讓我們回溯時(shí)光,去探知一段屬于閃存的輝煌發(fā)展史。
1967年。貝爾實(shí)驗(yàn)室江大原(Dawon Kahng,韓裔)和施敏博士(Simon Sze)共同發(fā)明了浮柵MOSFET,即所有閃存,EEPROM和EPROM的基礎(chǔ)。
1970年。Dove Frohman發(fā)明了第一款成功的浮柵型器件——EPROM,通過照射紫外線光擦除,在存儲(chǔ)軟件中廣受歡迎,對(duì)英特爾成功推出微處理器非常重要。
1979-81年。Eli Harari,美國(guó)閃存存儲(chǔ)開發(fā)商SanDisk(閃迪)創(chuàng)始人,當(dāng)時(shí)受聘于英特爾,發(fā)明了世界上首個(gè)電可編程和可擦除存儲(chǔ)器——EEPROM,并展望了浮柵的未來愿景——取代磁盤,但提案被當(dāng)時(shí)的英特爾CEO Andy grove否決。
1984年。閃存之父Fujio Masuoka博士在東芝時(shí)提交了一份關(guān)于浮柵新用途的行業(yè)白皮書,整個(gè)芯片的內(nèi)容都可以在相機(jī)的閃光(flash)的瞬間被擦除。之后Masuoka博士在圣何塞舉行的IEEE 1984綜合電子設(shè)備大會(huì)上正式介紹了閃存(Flash Memory)。1986年,英特爾推出了閃存卡概念,并且成立了專注于SSD的部門。
1987年,Masuoka博士又再接再厲發(fā)明了NAND閃存即2D NAND。
1988年。英特爾看到了閃存的巨大潛力,推出了首款商用閃存芯片,成功取代了EPROM產(chǎn)品,主要用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)軟件。同年3月1日,Eli創(chuàng)立Sundisk(后更名為SanDisk閃迪),致力于讓閃存更像一塊磁盤用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
1989年。SunDisk提交了系統(tǒng)閃存專利。M-Systems成立,不久推出閃存磁盤概念,這是閃存SSD的先驅(qū)。同年,英特爾發(fā)售了512K和1MB NOR Flash。Psion推出了基于閃存的PC。微軟與英特爾合作推出了閃存文件系統(tǒng)。西部數(shù)據(jù)則與SunDisk完全模擬傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)ATA硬盤,推出了基于NOR Flash的SSD。隨后三星和東芝各自推出NAND閃存,擦寫時(shí)間更快,密度更高,比NOR Flash成本更低,并且擁有高于十倍的耐用性。但其的I/O接口只允許順序訪問數(shù)據(jù),適用于諸如PC卡和各種存儲(chǔ)卡類的大容量存儲(chǔ)設(shè)備。
90年代初,閃存行業(yè)以前所未有的速度迅速擴(kuò)張,1991年?duì)I收達(dá)到1.7億美元,1992年達(dá)到2.95億美元,1993年升至5.05億美元,1994年達(dá)到8.64億美元,1995年直接達(dá)到了18億美元。
1991年。SunDisk推出首款基于閃存的ATA SSD,容量為20MB。當(dāng)時(shí)10000臺(tái)IBM ThinkPad掌上筆記本電腦提供SSD取代磁盤的服務(wù)支持。東芝發(fā)布全球首個(gè)4 MB NAND閃存??逻_(dá)以13000美元的價(jià)格發(fā)售了第一臺(tái)專業(yè)數(shù)碼相機(jī)DSC100。Zenith Poqet和惠普在計(jì)算機(jī)展銷會(huì)上展示了使用閃存卡的掌上筆記本電腦。
1992年。AMD和富士通推出了首款NOR產(chǎn)品。英特爾推出包括第二代FFS 2,8MB閃存芯片,4MB-20MB線性閃存卡和用于BIOS應(yīng)用的1MB Boot Block NOR Flash,首次采用內(nèi)部寫狀態(tài)機(jī)管理閃存寫算法。SunDisk則推出了PCMCIA閃存卡。自1992年開始,PC開始采用閃存進(jìn)行BIOS存儲(chǔ)。
1993年。英特爾推出了16MB和32MB NOR Flash。英特爾和康納聯(lián)合開發(fā)了5MB/10MB ATA閃存盤。蘋果在他們的Newton PDA中開始使用NOR Flash。
1994年。SunDisk針對(duì)SSD應(yīng)用推出Compact Flash卡和18MB串行NOR Flash芯片。
1995年。SunDisk更名為SanDisk(閃迪)推出了34MB 串行NOR Flash,這是首款面向SSD應(yīng)用的MLC閃存芯片。
1996年。東芝推出了SmartMedia存儲(chǔ)卡,也稱為固態(tài)軟盤卡。三星開始發(fā)售NAND閃存。SanDisk推出了采用MLC串行NOR技術(shù)的第一張閃存卡。1997年。第一部手機(jī)開始配置閃存,消費(fèi)級(jí)閃存市場(chǎng)就此打開。
1999年。NOR Flash營(yíng)收超過40億美元。東芝和SanDisk合作創(chuàng)建了閃存制造合資企業(yè)。美光宣布超過10億個(gè)閃存芯片已發(fā)售。
2001年。東芝與SanDisk宣布推出1GB MLC NAND。SanDisk自己推出了首款NAND系統(tǒng)閃存產(chǎn)品。日立推出了AG-AND。三星開始批量生產(chǎn)512MB閃存設(shè)備。
2004年。NAND的價(jià)格首次基于同等密度降至DRAM之下,成本效應(yīng)將閃存代入計(jì)算領(lǐng)域。
2005年。蘋果公司推出兩款基于閃存的iPod——iPod shuffle和iPod nano。微軟發(fā)布混合硬盤概念。MMCA(多媒體卡協(xié)會(huì))推出MMCmicro卡。三星率先采用70nm制程量產(chǎn)NAND閃存。美光也推出了NAND產(chǎn)品。同年超過30億閃存芯片發(fā)售被發(fā)貨。 NAND總發(fā)售容量超過DRAM。
2006年。閃存營(yíng)收超過200億美元。英特爾推出Robson Cache Memory,現(xiàn)在稱為Turbo Memory(迅盤)。微軟推出ReadyBoost。今年對(duì)SanDisk而言是重要的一年。公司宣布推出單元存儲(chǔ)4比特的NAND技術(shù)和microSDHC卡。與此同時(shí),SanDisk還收購(gòu)了Martix Semiconductor和M-Systems兩家公司。三星和希捷展示了首款混合硬盤。美光和英特爾正式合作組建IMFT,用于制造NAND閃存。Spansion推出ORNAND閃存,并宣布開始采用65nm制程工藝生產(chǎn)300mm晶圓。
2007年。閃存營(yíng)收突破220億美元(NAND 營(yíng)收145億美元)。東芝推出eMMC NAND以及首款基于MLC SATA的固態(tài)硬盤。 IMFT開始發(fā)售50nm NAND閃存。Apple正式推出了初代配置4GB或8GB閃存的iPhone。Fusion-io宣布推出基于 MLC NAND的640 GB ioDrive。BitMicro面向軍事應(yīng)用推出3.5英寸SSD,容量為1.6TB。 Spansion收購(gòu)了Saifun。戴爾對(duì)自身筆記本電腦配置加入了SSD選項(xiàng),售價(jià)低于200美元的上網(wǎng)本加入了閃存存儲(chǔ)。希捷推出了第一款混合硬盤——Momentus PSD。
2008年。SanDisk推出ABL以實(shí)現(xiàn)加速M(fèi)LC,TLC和X4 NAND。英特爾和美光宣布推出34nm MLC NAND。東芝首次推出了512GB的MLC SATA SSD。IBM首次展示了“百萬(wàn)IOPS”的閃存陣列。 EMC宣布將基于閃存的SSD用于企業(yè)SAN應(yīng)用。蘋果推出了兩代MacBook Air,分別配備64GB和128GB SSD,沒有硬盤選項(xiàng)。美光,三星和Sun Microsystems宣布推出高耐用性閃存。Violin首次推出基于全閃存的存儲(chǔ)設(shè)備。三星宣布推出150GB 2.5英寸MLC SSD。美光推出首款串行NAND閃存。東芝開發(fā)了3D NAND結(jié)構(gòu)BICS。
2009年。英特爾和美光推出34nm TLC NAND。三星推出首款配置64GB SSD的全高清攝錄一體機(jī)。希捷進(jìn)入SSD市場(chǎng)。SandForce推出了第一款基于數(shù)據(jù)壓縮的SSD控制器。Virident和Schooner針對(duì)數(shù)據(jù)中心推出了第一款基于閃存的應(yīng)用設(shè)備。Plaint推出了首款SAS SSD。 SanDisk發(fā)售每單元存儲(chǔ)4比特的SDHC和Memory Stick Pro卡。西部數(shù)據(jù)收購(gòu)了SiliconSystems進(jìn)入SSD市場(chǎng)。SanDisk推出了號(hào)稱數(shù)據(jù)可保存100年的閃存存儲(chǔ)庫(kù)。
2010年。東芝推出基于16核堆棧的128GB SD卡。英特爾和美光公司推出25nm TLC和MLC NAND。同年,Numonyx被美光收購(gòu)、SST被Microchip收購(gòu)。三星開始生產(chǎn)64 GB MLC NAND。希捷宣布推出首款自管理混合硬盤——Momentus XT。
2011年。是一個(gè)收購(gòu)年。LSI收購(gòu)SandForce;SanDisk收購(gòu)IMFT,蘋果收購(gòu)Anobit,F(xiàn)usion-io收購(gòu)IO Turbine。希捷推出了第二代Momentus XT混合硬盤,擁有8GB NAND閃存和750GB HDD存儲(chǔ)容量。
2012年。三星創(chuàng)造了3D NAND,推出第一代3D NAND閃存芯片,也是第一款32層 SLC V-NAND SSD——850 PRO。SanDisk和東芝宣布推出支持128GB芯片的19nm閃存。希捷推出了結(jié)合閃存和HDD的SSHD。Elpida推出ReRAM。美光和英特爾推出20nm的128Gb NAND芯片。SK電信收購(gòu)海力士半導(dǎo)體的控股權(quán),SK海力士成立。Spansion推出了8Gb NOR芯片。SanDisk收購(gòu)了FlashSoft。OCZ收購(gòu)了Sanrad。三星收購(gòu)了NVELO。英特爾收購(gòu)了Nevex并推出CacheWorks。LSI推出了配置MegaRAID CacheCade緩存軟件的Nytro閃存。美光推出了2.5英寸企業(yè)級(jí)PCIe SSD。
2013年。三星宣布推出24層3D V-NAND,并在2013年美國(guó)閃存峰會(huì)(FMS)上展示了1TB SSD。Diablo Technologies宣布推出內(nèi)存通道存儲(chǔ)技術(shù)。SMART Storage Systems將Diablo的設(shè)計(jì)納入U(xiǎn)LtraDIMM。西部數(shù)據(jù)和SanDisk采用iSSSD+HDD推出了SSHD。東芝推出了一系列SSHD。Everspin宣布發(fā)售STT MRAM。M.2 PCIe接口正式發(fā)布NVMe標(biāo)準(zhǔn),以加速與閃存存儲(chǔ)的通信。西部數(shù)據(jù)先后收購(gòu)了sTec,Virident和Velobit。SanDisk收購(gòu)SMART Storage Systems。美光收購(gòu)了破產(chǎn)的日本芯片制造商爾必達(dá)。英特爾推出了英特爾緩存加速軟件。
2014年。三星,SanDisk和東芝宣布推出3D NAND生產(chǎn)設(shè)備。SanDisk推出了4TB企業(yè)級(jí)SSD,還發(fā)布了128GB microSD卡。IBM宣布其eXFlash DIMM采用了SanDisk ULLtraDIMM以及Diablo的內(nèi)存通道存儲(chǔ)技術(shù)。三星還開始發(fā)售32層 MLC 3D V-NAND——850 EVO。
2015年。SanDisk推出InfinitiFlash存儲(chǔ)系統(tǒng)。賽普拉斯半導(dǎo)體收購(gòu)Spansion。東芝和SanDisk宣布推出48層3D NAND。英特爾和美光宣布推出384GB 3D NAND。三星推出首款NVMe m.2固態(tài)硬盤和48層 V-NAND。SanDisk推出 200GB microSDXC UHS-I卡。賽普拉斯推出4MB串行FRAM。英特爾和美光宣布推出3D XPoint Memory。英特爾還基于XPoint技術(shù)推出了Optane DIMM和SSD。
2016年。東芝發(fā)售了用于iPhone 7的48層TLC NAND。同年,SK海力士基于36層堆疊技術(shù)發(fā)售了用于LG V20的UFS系列產(chǎn)品。武漢新芯集成電路制造有限公司(XMC)在中國(guó)開設(shè)第一家NAND閃存工廠。美光展示了768GB 3D NAND。西部數(shù)據(jù)以190億美元的價(jià)格收購(gòu)SanDisk。Everspin在年底前宣布推出256MB MRAM芯片和1 GB芯片。IBM發(fā)布TLC PCM存儲(chǔ)芯片。英特爾著手向企業(yè)級(jí)市場(chǎng)發(fā)售3D NAND產(chǎn)品,而美光則改道消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)發(fā)售SSD。
2017年,SK海力士發(fā)售72層3D NAND。東芝。英特爾發(fā)售Optane SSD。HPE(新華三)收購(gòu)Nimble和Simplivity。三星與東芝/西部數(shù)據(jù)發(fā)售96層3D NAND。美光發(fā)售字符串堆棧3D NAND。Everspin發(fā)布1GB STT-MRAM芯片樣品。同年,2005年成立的閃存陣列老牌廠商Violin Memory破產(chǎn)后被私有化,目前已重回存儲(chǔ)舞臺(tái)。
2018年,貝恩資本財(cái)團(tuán)完成對(duì)東芝閃存業(yè)務(wù)的180億美元收購(gòu)案。英特爾發(fā)布Optane DC(數(shù)據(jù)中心)持久性內(nèi)存。三星發(fā)布告訴Z-SSD。國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金一期針對(duì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)投資1387億元,共公開投資了23家國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)。紫光集團(tuán)旗下長(zhǎng)江存儲(chǔ)研發(fā)32層3D NAND芯片并在年底量產(chǎn),更計(jì)劃在2020年跳過96層3D NAND,直接進(jìn)入128層堆疊。同年,混合閃存初創(chuàng)公司Tintri申請(qǐng)破產(chǎn),其資產(chǎn)被HPC存儲(chǔ)供應(yīng)商DDN以6000萬(wàn)美元購(gòu)得。
2019年。英特爾與美光正式結(jié)束在NAND Flash技術(shù)方面長(zhǎng)達(dá)14年的合作關(guān)系,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為英特爾可能會(huì)考慮與NAND供應(yīng)商合作開發(fā)芯片與/或SSD,SK海力士赫然在列。同年,全球公有云巨頭AWS宣布收購(gòu)基于NVMe over fabric(NVMe-oF)技術(shù)做全閃存陣列的存儲(chǔ)公司E8,不斷變化與發(fā)展的閃存市場(chǎng)還在前行中,無論如何,對(duì)閃存未來,我們無比期待。
由杭州市蕭山區(qū)人民政府主辦,中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)信息存儲(chǔ)專委會(huì)、武漢光電國(guó)家研究中心協(xié)辦,百易傳媒(DOIT)承辦,的“2019 (第二屆)全球閃存峰會(huì)”(官網(wǎng)入口:http://www.flashmemoryworld.com/)將于2019年8月22日?23日在杭州國(guó)際博覽中心舉辦。