mmc内存卡
在之前的篇章中,小枣君为我们深入解读了DRAM的历史脉络。今天,让我们继续半导体存储的另一重要领域非易失性存储器(大家熟悉的闪存卡、U盘、SSD硬盘等)。
回顾半导体存储的演进历程,早期存储器主要分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。随着科技的发展,存储器的分类逐渐变得更加细致,出现了易失性存储器和非易失性存储器的划分。
非易失性存储器的历史可以追溯到上世纪五十年代,当时集成电路的发明催生了掩模型只读存储器(MASK ROM)的出现。这种传统ROM的信息是固定不变的,一旦写入就无法更改,灵活性较差。一旦内容有误,无法修正,只能废弃。
随着技术的进步,可编程ROM(PROM)的出现改变了这一局面。其中,周文俊博士的发明具有里程碑意义。他在Bosch Arma公司研究期间,发明了能够通过施加高压脉冲改变存储器物理构造,从而实现内容的一次修改(编程)的PROM。这项发明最初应用于美国空军洲际弹道导弹的机载数字计算机,后来逐渐普及至民用领域。
值得注意的是,MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的发明为非易失性存储器的进一步发展奠定了基础。Mohamed M. Atalla与Dawon Kahng共同创造的这一技术,在最初并未受到贝尔实验室的重视。姜大元与Simon Min Sze的创见指出,基于MOS半导体器件的浮栅可用于可重编程ROM的存储单元。这一发现具有重大意义,MOSFET成为半导体存储器存储单元的重要基础元件。
随着越来越多的企业加入到半导体存储的研究中,如摩托罗拉、英特尔、德州仪器、AMD等,他们尝试发明可以重复读写的半导体存储,提升PROM的灵活性。在这一背景下,基于MOSFET的创想,英特尔公司的多夫弗罗曼于1971年率先发明了EPROM(可擦除可编程只读存储器),它可以通过暴露在强紫外线下反复重置到其未编程状态。这一发明为半导体存储领域的发展开启了新的篇章。在1971年,英特尔推出了一款采用p-MOS技术的2048位EPROM产品C1702,标志着存储技术的新里程碑。
不久后,在1972年,电工实验室的几位专家Yasuo Tarui、Yutaka Hayashi和Kiyoko Naga共同发明了EEPROM(电可擦除可编程ROM)。这项技术的出现,为存储领域带来了前所未有的便捷性。
当我们跨越到上世纪八十年代初,存储技术再次经历了巨大的变革。在这一时期,EEPROM虽然备受瞩目,但其擦除速度的问题仍是限制其发展的瓶颈。一位名叫舛冈富士雄的工程师,以其卓越的才华和不懈的努力,打破了这一僵局。作为东芝公司的一名工程师,他研发出了一种全新的、能够快速擦除数据的浮栅存储器,即同步可擦除的EEPROM。
舛冈富士雄的这项发明引起了业界的广泛关注。他的同事根据其特点,将其命名为FLASH(闪存)。尽管舛冈富士雄的发明具有划时代的意义,但东芝公司并未给予足够的重视。尽管如此,他的发明在业界内仍引起了不小的轰动。
1984年,舛冈富士雄在IEEE国际电子元件会议上正式公开发表了自己的发明(NOR Flash)。这一技术展现出的巨大潜力吸引了一家公司的浓厚兴趣和高度关注,那就是英特尔。收到样品后,英特尔立即派出数百名工程师全力研发自己的FLASH版本。
1986年,英特尔专门成立了研究FLASH的部门。并于1988年基于舛冈富士雄的发明,生产出了第一款商用型256KB NOR Flash闪存产品,为计算机存储带来了新的革命。此后,FLASH技术在全球范围内得到了广泛的应用和普及。与此舛冈富士雄继续着他的创新之路,于1987年发明了NAND Flash。而NAND Flash与NOR Flash在基础架构、成本及性能上存在着明显的差异。简单来说,NAND Flash成本更低,而NOR Flash则可实现按位随机访问。两者各有优势,根据不同的应用场景和需求进行选择。无论是NOR Flash还是NAND Flash都为现代电子设备的存储提供了强大的支持。它们在智能手机、平板电脑、数码相机等电子设备中发挥着重要的作用是存储技术发展的杰出代表。它们的发展推动了整个电子行业的发展和进步为我们的生活带来了极大的便利和乐趣。标题建议修改为:【历史回顾】群雄逐鹿Flash时代,1988至2000年的技术与竞争
正文开始:
Flash产品的诞生,因其容量、性能、体积、可靠性和能耗上的卓越表现,迅速赢得了用户的广泛认可。英特尔凭借先发的优势,在Flash市场上取得了领先的地位,赚取了丰厚的利润。关于Flash的发明权,东芝曾一度与事实背道而驰,声称这是英特尔的成果,而非自家员工舛冈富士雄的创造。
这一错误声明持续至1997年,当年IEEE为舛冈富士雄颁发特殊贡献奖,事实得以澄清。东芝的这一行为让舛冈富士雄倍感愤慨。此后,他于2006年起诉公司,最终达成和解,获赔8700万日元。
回溯到1988年,艾利哈拉里等人创立了SanDisk公司(后改名为闪迪)。次年,该公司提交了系统闪存架构专利,这一创新结合嵌入式控制器、固件和闪存,模拟了磁盘存储。同年,英特尔开始销售512K和1MB NOR Flash。
1989年,对于闪存行业而言是里程碑式的一年。除了闪存的进一步发展,以色列的M-Systems公司提出了闪存盘的概念,为后来的闪存SSD硬盘奠定了基础。
进入90年代,随着数码相机、笔记本电脑等市场的爆发式增长,Flash技术开始大放异彩。1991年,闪迪推出了世界上首个基于FLASH的ATA SSD硬盘,开启了闪存存储的新纪元。与此东芝也不断发力,推出了全球首款NAND Flash。
随着市场竞争的加剧,AMD和富士通等公司纷纷加入战局。1992年,英特尔在Flash市场的份额达到了75%,而AMD和富士通也推出了自己的NOR Flash产品。这一年,闪存芯片行业的年收入达到了惊人的2.95亿美元。
接下来的几年里,各种新产品和技术的涌现推动了行业的飞速发展。美国苹果公司推出的Newton PDA采用了先进的NOR Flash闪存。而闪迪公司则推出了CF存储卡,用于数码相机等产品。M-Systems发布了基于NOR Flash的闪存驱动器DiskOnChip。
到了1996年,东芝推出了SmartMedia卡,而三星开始销售NAND闪存。随着技术的不断进步,手机也开始配置闪存,打开了消费市场的另一大门。西门子和闪迪合作开发的MMC卡,以及后来的SD卡等,都成为了那个时代的技术代表。
对于70后和80后的小伙伴们来说,这一历史时期的科技发展无疑是一段难忘的记忆。从SunDisk到闪迪、从MMC到SD卡的演变过程,见证了人类科技发展的脚步和不断突破的创新精神。【历史回顾】群雄逐鹿Flash时代,我们共同见证了技术与竞争的辉煌岁月。自世纪之交以来,数码科技浪潮席卷全球,手机、数码相机、便携式摄像机和MP3播放器等消费数码产品的爆发,为FLASH市场带来了前所未有的繁荣。在这场科技盛宴中,FLASH行业的各大巨头如三星、东芝、闪迪和英特尔等,竞相展示其技术实力与创新精神。
追溯至2000年,M-Systems和Trek公司推出的世界上第一个商用USB闪存驱动器,也就是我们熟知的U盘,掀起了存储革命的新篇章。U盘的专利权纷争亦随之而起,中国的朗科公司在1999年获得了U盘的基础性专利,为这场技术竞赛增添了中国色彩。
随后,我们走进了NAND与NOR的时代。进入21世纪,NAND Flash以其强大的性能和成本效益逐渐崛起。从东芝与闪迪推出的1GB MLC NAND,到手机智能时代的来临,对闪存市场技术格局产生了深远的影响。功能机时代,NOR Flash以其代码型闪存芯片的优势得以广泛应用。随着智能机的普及和应用商店的兴起,NOR Flash容量小、成本高的缺点逐渐凸显,市场份额开始被NAND Flash大量取代。
紧接着,eMMC作为智能手机存储的主流技术应运而生。它将MMC接口、NAND及主控制器都集成在一个小型的BGA芯片中,解决了NAND品牌差异兼容性等问题。随后,Universal Flash Storage(UFS)标准的诞生逐渐取代了eMMC,成为智能手机的主流存储方案。与此SSD硬盘也几乎全面采用了NAND芯片。
到了2015年左右,随着市场的演变和技术的不断进步,三星、镁光、Cypress等公司纷纷退出NOR Flash市场,专注于NAND Flash领域的竞争。市场格局发生了重大变化,通过一系列的收购和整合,NAND Flash市场的参与者越来越少。如今,三星、铠侠(东芝)、西部数据、镁光、SK 海力士、Intel等巨头主导了市场,形成了高度集中的市场垄断格局。其中,三星的市场份额更是达到了33-35%。
正如我们所知,正如DRAM市场一样,随着2D工艺制程逐渐进入瓶颈,半导体行业开始进入3D时代。在NAND Flash领域,也不例外。随着技术的不断进步和创新,3D NAND时代的到来为闪存行业带来了新的机遇与挑战。
在这个科技飞速发展的时代,我们看到了无数科技巨头的竞争与整合,也见证了闪存行业从起步到繁荣的历程。未来,随着技术的不断进步和创新,我们期待闪存行业能够继续繁荣发展,为人类带来更多的便利与惊喜。自2012年三星推出第一代3D NAND闪存芯片以来,闪存行业正式步入了3D时代。此后,闪迪、东芝、Intel、西部数据等巨头也纷纷加入3D NAND产品的竞争。随着技术的不断进步,3D NAND的堆叠层数不断攀升,容量也日益扩大,速度更是达到了惊人的2.4Gb/秒。
三星虽为市场领导者,但其236层的3D NAND技术并非业界最高。今年,镁光宣布推出232层的3D TLC NAND闪存,而韩国的SK海力士更是发布了层数高达238的产品。这一系列的竞争与创新,无疑推动了整个行业的飞速发展。
与此NOR Flash市场也迎来了第二春。曾经被市场逐渐抛弃的NOR Flash,在近几年中因为可穿戴设备、AMOLED和TDDI技术的普及以及车载电子领域的快速发展,产生了巨大的需求,带动了市场的强劲复苏。其中,中国的兆易创新等企业在NOR Flash市场占据重要地位。
在国产化方面,长江存储的崛起尤为引人注目。这家公司在NAND Flash领域取得了显著的进展,已经推出了致钛系列消费级SSD新品,并正在挑战更高层次的NAND技术。与此兆易创新在NOR Flash领域也表现强势,是全球排名前列的设计企业。
随着FLASH芯片价格的下降,个人家庭及企业用户开始大规模采用闪存及SSD硬盘。存储介质的更新换代再次进入新的高峰。在这个时代,无论是NAND Flash还是NOR Flash,都有着广阔的市场前景和巨大的发展潜力。我们看到了行业技术的突飞猛进,也看到了国产芯片企业的崛起。我们期待未来有更多的国内企业能在这一领域中崭露头角,为全球的存储技术做出更多贡献。
对于国内消费者来说,国产芯片的发展也意味着更多的选择和更高的性价比。我们建议大家支持国产芯片,同时也期待国内芯片企业能够不断创新,提高技术水平和产品质量,与国际大厂展开竞争,为全球存储技术的发展做出贡献。随着技术的进步和市场的需求增长,我们相信未来的存储技术会更加先进、更加便捷、更加安全。随着科技的飞速发展,闪存正在成为存储领域的一颗璀璨明星,其市场占比正迎来进一步的扩大。这一趋势不仅将为我们个人和家庭用户带来更为优质的存储体验,更将推动整个社会存力需求的满足,实现存储技术的飞跃。
半导体存储技术,正如一道照亮数字化转型之路的明灯,其重要性日益凸显。在这片广阔的舞台上,闪存以其独特的优势,正扮演着越来越重要的角色。无论是NOR Flash还是NAND Flash,都在为我们的生活和工作提供着巨大的便利。
从计算机存储历史的演变,到3D NAND闪存层数的堆叠竞赛,再到国产存储的等待革命,每一次技术的进步都让我们为之振奋。在半导体存储领域,我们看到了人类智慧的结晶,看到了科技发展的无限可能。
今天的文章就到这里,希望以上的内容能为大家提供一些有益的参考。在此,也要感谢大家的耐心观看。如果大家对我们讨论的话题感兴趣,欢迎查阅更多的相关资料,如《半导体行业存储芯片研究框架》、《存储技术发展历程》等报告。也可以参考《关于半导体存储》等文章,以获取更为全面和深入的了解。
我们也希望大家能够积极参与到存储技术的讨论中,共同为科技的发展贡献智慧和力量。让我们一起期待,半导体存储技术为我们带来的更加美好的未来!
再次感谢大家的阅读和支持。在未来的日子里,我们还会为大家带来更多有关科技、半导体等领域的精彩内容。让我们一起期待吧!流产网祝愿大家在科技的世界里畅游,收获满满的知识与快乐。