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主题:【原创】flash和硬盘比较与展望 -- spinfox

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家园 【原创】flash和硬盘比较与展望

 flash 在现有的市场上看起来咄咄逼人,这主要是在它在小存储当量应用上占了先机, 像数码相机和flash 盘。但flash 有致命缺点,就是破坏性读取(DESTRUCTIVE READING),写入反到没问题。原因是因为氧化记忆层会被逐渐破坏掉,轻则数据丢失,重则导致硬件损伤。所以flash 用在不经常被读取的场合下,像数码相机和flash 盘, 几千次读取是没问题的。但是如果用来替代计算机硬盘,(硬盘可视为无限次读写, 现在硬盘面临的问题是热扰动和容量的冲突,如果大家有兴趣,我会再写一些),flash根本承不住这么频繁的读写。另外,最新用在MP3 播放器,摄像机的大容量数码存储器都是一英寸硬盘。撇开价钱不讲,现在的flash跟本提供不了如此大的存储空间(20-200GB)。 flash 的另一个缺点是速度非常慢,跟不上DRAM 和CPU 的速度,这样会导致整个系统变慢。三星宣称要用flash替代硬盘,在业界根本就是一笑话。从容量角度来看的话,硬盘已经向 T GB/平方英寸迈进(1 TGB = 1000GB), 但是价钱却不会上涨太多, 这主要得益于高性能的磁头(MTJ or spin valve read sensor) 和垂直记录(perpendicular recording)。相比之下flash 的单位花费(价钱/ GB) 要高的多, 经常是US$70/GB。这个价钱可以买到50-100GB 的硬盘。

  

   SOLIDE-STATE-MEMORY 有可能在将来取代硬盘,但它决不是flash memory。现有的最有希望的SOLIDE-STATE-MEMORY是相变存储器(phase change random access memory, CRAM) 和磁存储器(magnetic random access memory, MRAM)。前者由intel开发,后者则是IBM, SONY, Motorola, Infinion。这两种存储器的优点是非挥发性,也就是说即使断电数据也不会丢失(DRAM 的数据会在断电的1毫秒内丢失)。另外速度非常快,可达到 < 1 纳秒, 相比flash, 这个速度高出1-2 数量级。它们的近期目标是取代DRAM 和flash, 而不是硬盘。所以 SOLIDE-STATE-MEMORY 就目前来看并没有提高存储密度到T GB/平方英寸的紧迫性, 眼下是拿到1GB 或2GB 的随机存储器来取代DRAM。即使看远期目标,以能预见到的工艺水准,100GB/平方英寸的 SOLIDE-STATE-MEMORY的制造工艺是近期内(10年)无法达到的, 这受制于基本物理,材料的限制。

相变存储器 的主要问题是热扩散所导致的一系列问题。相比MRAM, 它的优点是存储单元相当简单,而且“0” “1”之间的物理特性差别可达一个数量级甚至更高。但过高的写入电流使它很难和现有的半导体器件结合(COMPATIBILITY)。另外长时间,高频率的读取数据会导致“0” “1”之间的物理特性差别越来越小。所以5年之内进入主流应用是相当乐观的估计。

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家园 phase change random access memory, CRAM? 不是PRAM/OUM?

从物理角度看PRAM/OUM(Ovonic Unified Memory)靠通电加热改变结晶和非结晶状态(相)的,为了确保改写成功改写电流很难降低,近年也没有什么突破,我是不看好它地,相比之下MRAM更具优势。

就近期来看,FeRAM已经投产,预计07年集成技术提高后就要把Flash淘汰了。FeRAM是破坏性读,Flash不是,文中Flash指的是FeRAM? FeRAM也有叫FRAM的,误认为F是Flash了吧?

家园 泼点冷水

此文的作者没搞清什么是Flash Memory,他在说目前韩国居领先的地位的FeRAM,看上去此公很感冒韩国。

家园 1英寸小硬盘在单位价格上其实和闪存记忆卡差不多

而且现在的闪存记忆卡的价格不断下跌,4GB的U盘不到100美元都能买到,比起同样容量的Microdrive有时还便宜。而且1英寸小硬盘个头也比闪存卡大,象手机,IPOD之类的地方就用不上。要是拿大硬盘的性能价格比和闪存卡的比,那就有点关公占秦琼了。谁也不想跑步的时候,拎着一个外置硬盘不是?

又google了一下,发现无论PRAM,MRAM或是FRAM,要想完善到可以取代DRAM或闪存,大概要等到至少2010以后了。

家园 Flash和FeRAM 都有寿命不长的缺点。

Flash 是因为氧化层内的缺陷导致失效,而FeRAM是因为铁电材料本身被破坏掉了。

另:你说得没错,phase change random access memory 就是PRAM/OUM

家园 只是看到信息技术版有人谈到Flash会取代硬盘,所以作了一个分析

现在的IPOD恰恰用的是SEAGATE 的Microdrive

家园 我不怎么感冒韩国, 呵呵。

Flash 和FeRAM 我还是能分得清的.

家园 请问那篇研究结果说Flash是破坏读的?因为历来是归在非破坏的

在下学物理出身,对这类问题颇感兴趣,可能我的知识已经旧了,请指点一二。

家园 Microdrive 和 Flash Disk 还是有本质上的差异

容量和单位容量成本是一回事, 但 Reliability 的差异会决定能应用的范围.

家园 Please check 2004 MRS fall meeting proceeding.
家园 这位朋友火气比较大

RAM 是一种寄存器,不是硬盘。只是看到信息技术版有人谈到Flash会取代硬盘,所以作了一个分析。

无论Flash和FeRAM都是非挥发性SOLID STATE MEMORY的一种,理论上凡是可以存储“0”“1” 的器件都可以当作硬盘, 但是考虑到速度,寿命,成本,SOLID STATE MEMORY 现在还不可以取代硬盘。

家园 能给个链子吗?

至少Flash Memory的生产厂家那边还没见到过破坏读的说法。

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