SSD與DDR4并駕齊驅 亂彈2015年存儲趨勢

波瀾不驚的2014年過去了，這一年PC配件領域沒有讓人驚心動魄的大事，也缺少一呼百應的明星產品，而存儲行業的發展讓這一年的平靜多了些許波瀾，這些發展將會如何改變2015年的格局呢？

SSD：3D閃存發力 M.2大軍襲來

固態硬盤SSD在2014年的迅猛發展是很多人早就希望看到的一天，其中就包括小編。2012年SSD價格大范圍松動，128GB SSD跌破千元、64GB SSD跌破五百元，讓一向高高在上的SSD一下就進入了普通消費者的視野。高速、靜音、抗震等一系列特性讓DIY玩家在打破硬盤瓶頸上有了新的選擇，唯一的阻擋消費者購買的障礙就是容量和價格。2014年，各大品牌的128GB SSD價格都殺入了500元以內，256GB取代了之前128GB的價格區間。隨著山寨廠的崛起，價格被進一步拉低，出現了不少不到700元的256GB SSD產品，其中不乏鎂光這樣的大廠。不過相對傳統機械硬盤而言，大容量SSD的價格依舊是玩家心中的痛，而3D閃存的出現，似乎能成為SSD打破容量瓶頸的一扇窗。

3D堆疊技術的出現，讓閃存存儲密度得以爆炸式增長成為了可能。閃存芯片采用2D NAND技術，已經臨近存儲單元的堆放密度極限，成為發展的瓶頸。而3D V-NAND閃存通過在垂直方向尋求空間，來彌補這個問題。捕獲電荷陷阱的閃存幾何學，由AMD公司在2002年首創，其采用不同于傳統NAND閃存的排列方式，通過改進型的Charge Trap Flash （電荷捕獲閃存）技術，在一個3D的空間內垂直互連各個層面的存儲單元，使得在同樣的平面內獲得更多的存儲空間。三星已將其3D V-NAND技術發展到第二代，從24層柱狀細胞結構發展到32層，可以垂直堆疊更多存儲單元，提供兩倍于傳統20nm 2D NAND閃存的密度和寫入速度。此外，第二代32層3D V-NAND閃存的P/E使用壽命也得到了提升，這讓困擾消費者許久的TLC閃存壽命問題也得到了緩解。雖然3D堆疊技術的MLC規格閃存之前就在企業級市場上頻頻露面，但是用于消費級的廉價3D堆疊的TLC閃存目前僅有三星量產于SSD。Intel也在去年年底向投資者展示了Intel 3D NAND閃存技術，不過發布時間定在今年下半年。

3D閃存雖然在理論和技術上讓SSD突破容量瓶頸成為了可能，但是目前這種堆疊閃存單元的成本優勢并不是特別明顯，工藝復雜性的加深也對產量產生了一定的影響，所以會降低成本優勢，不過相信隨著更多廠商的加入和工藝的改進，我們在今年就能看到3D閃存的迅猛發展。

雖然SSD在速度上已經將傳統機械硬盤甩開很遠，但是速度的提升永遠不會停止。隨著SSD速度的再次提升，SATA3.0接口已經不能滿足SSD的速度要求，PCIe SSD也應運而生。PCIe SSD最早出現在企業級和服務器市場，酷似顯卡的外觀帶來更高性能的同時也帶來了不菲的價格，在體積上也難以應用于便攜設備。為此英特爾制定了M.2接口，可取道PCIe總線，突破SATA3.0的性能極限，彌補mSATA SSD的遺憾，同時還可以走SATA3.0總線，降低成本，替代mSATA SSD。英特爾已經將其部署在最新的主板芯片組中，借以大力推廣，其實M.2并不是一個新出的東西，只是之前被冷落的NGFF接口換了一個馬甲。

由于閃存的使用壽命和成本限制，消費級的M.2 PCIe SSD卻落得叫好不叫座的局面，性能沒有消費者想象中那樣強，價格卻高出不少。而成本較低的M.2 SATA SSD卻得到不少廠家的積極響應，用老技術來降低新技術的實現成本，這不得不讓人大跌眼鏡。而迅猛發展的3D閃存，翻倍提升了P/E耐久度，并被寄予降低成本的希望，給M.2 PCIe SSD的普及帶來了可能，但是大眾期望的今年內M.2 PCIe SSD就像SATA3.0 SSD那樣便宜，顯然并不現實。

DDR4：發布兩年終見出頭之日

DDR3內存自2007年推出，2009年得到了普及，到現在已經8年了。從DDR3-800到現在的DDR3-3200，已經達到了DDR3的極限。而DDR4內存規范早在2012年就已經推出，2013年DDR4在服務器領域率先使用，整整兩年過去之后，DDR4在去年年中的臺北電腦展上終于表現出大規模進軍消費級市場的姿態。但是直到今天，我們依舊只看到Haswell-E 這一個平臺支持DDR4內存，除了自身的價格昂貴，主板+CPU配套平臺的高價也是阻礙DDR4發展的因素。在現在的PC整機中，DDR3內存并不是最大的瓶頸，雖然DDR4在增加內存帶寬，提高內存到CPU的數據傳輸能力以及提升核芯顯卡和APU的圖形處理性能方面有著不錯的優勢，但是從DDR3升級到DDR4帶來的性能提升遠不如從HDD升級到SSD，何況DDR4目前的版本僅為2133MHz，時序卻達到了CL15，還需要更高的頻率才能彌補低時序帶來的性能下降。DDR4并沒有給消費者帶來必須升級的動力，處在一個非常尷尬的地位，當然，新技術替代老技術是必然的事情，但是DDR4要想普及可能還得看明年了。

HDD：疊瓦式磁記錄和充氦技術守住最后陣地

在性能上被SSD全面壓制之后，容量已經成為傳統機械硬盤HDD最后的“救命稻草”，而隨著3D堆疊閃存在SSD上的應用，SSD的容量也迅速推進到TB級別，如果再不能繼續保持容量上的絕對優勢，HDD可能很快就被SSD“一鍋端”。

硬盤的容量提升可以從提高單碟容量和增加盤片數量這兩個方面著手。2006年誕生的垂直磁記錄技術帶來了硬盤容量的飛速增長，到現在已經不堪重負，新的“疊瓦式磁記錄（SMR）”技術應運而生。疊瓦式磁記錄技術通過重疊磁道，構建類似于屋頂的層疊瓦片，重新調整了數據存儲方式，進而提高磁道密度和單位面積存儲密度。通過該技術，能夠有效提升33%的盤片存儲密度，實現更大的單碟容量，最先使用該技術的希捷，已經將單個硬盤容量提升至8TB，同時希望在2020年前提升至20TB。

原日立硬盤業務被西數收購之后，其繼承者HGST則在提升容量方面走上了另外一條道。HGST采用了全新的充氦技術替代了使用多年的空氣充填式技術，在密封式的盤體中充填密度只有空氣1/7的惰性氣體氦氣，氦氣較低的密度能夠減小磁盤轉軸的阻力，使沖擊磁盤和擺臂的流動力大幅減小，讓磁盤盤體和數據軌道可以更加靠近，從而實現單硬盤容納更多的碟片。借助充氦技術和疊瓦式磁記錄技術相結合，HGST在容量上成功反超希捷，推出了首款10TB容量的硬盤。

全新的技術帶來了新一輪的容量大賽，相信在今年這一年里，HDD容量將會再次飛躍，單GB價格會進一步下跌。2TB/3TB硬盤將取代現在500GB/1TB成為新一輪裝機的主流。