先从存储芯片分类说起
存储芯片能够细分为：DRAM芯片、Nor Flash芯片和NAND Flash芯片。
1.DRAM芯片
即动态随机存储器，简单来说就是设备的内存，销售额占存储芯片比重约53%。由于发展历史最久，全球范围内经发生了多轮淘汰赛，现在是由三星、SK海力士、美光垄断市场，三家占据90%市场份额。
DRAM 产业经历一波波的价格战，淘汰将近十家供应商，早年最先退出市场的是英特尔、NEC、富士通、东芝，前几年则有德国英飞凌、奇梦达、日本尔必达，以及台湾茂德、力晶等，现在是三星、SK 海力士、美光垄断市场，三家占据 90% 市场份额。
2.Nor Flash芯片
具有很好的读性能和随机访问性能，较早先得到广泛应用，但因为单片容量较小且写入速度较慢，导致应用范围较窄，销售额占存储芯片比重约3%，是一小众市场。去年TWS蓝牙耳机的火爆一定程度上带动了对Nor Flash的需求。
3.NAND Flash芯片
广泛应用于SSD存储单元，销售额占存储芯片比重约42%，仅次于DRAM，但市场垄断形式不及DRAM，所以最有发展空间。
把这三个放在一起，再看一看如今半导体产业已经进入以“IoT、汽车电子、AI”为特色的第三轮经济周期，NAND对各大公司、对国家战略来说，更具有集中发力的意义。老话说得好，没有机会创造机会也得上，现在机会来了那就更得加紧发展了。
NAND和3D NAND
NAND闪存芯片是闪存家族的一员，该芯片最早由日立公司于1989年研制，具有功耗更低，价格更低，性能更加的优点，因此成为存储行业最为重要的介质原料。
在nand flash诞生的前一年，英特尔公司首次推出一款256k bit闪存芯片，后来该产品统称为nor flash，是闪存家族的另一个成员。从市场结构来看，目前以nand flash的应用最为普遍，不考虑近年来自苹果公司的需求减少这一变化。此前有消息披露苹果是全球最大的nand闪存芯片客户，主要从东芝、西部数据、sk海力士和三星等处采购nand芯片。2018年苹果亦与长江存储谈判，希望采购及nand闪存芯片用于iPhone。
3D NAND是盖高楼
在3D NAND出现以前，我们见过的闪存多属于Planar NAND平面闪存，也有叫2D NAND的。根据NAND闪存中电子单元密度的差异，主要分为四种：** SLC、MLC、TLC和QLC**。
对于四种颗粒来说，同样的晶圆如果做成SLC只有128G，做成MLC就有256G，做成TLC就变成512G，做成QLC就变成1TB。
为了进一步降低成本，提升容量，NAND的制程工艺也在不断进步，从早期的50nm一路狂奔到十几纳米等级，但随着晶圆的物理极限不断迫近，每个存储单元变得非常小，可靠性越来越差，厂商需要采取额外的手段来弥补这一缺陷，但为此又会提高成本。所以达到某个点之后继续提升制程工艺已经无法带来优势。
3D NAND则是换了一种思路来解决问题。
Intel曾用盖楼为例介绍了3D NAND，普通NAND是平房，那么3D NAND就是高楼大厦，建筑面积一下子多起来了，理论上可以无限堆叠。
东芝的15nm NAND 容量密度为1.28Gb/mm2， 而三星的32层堆栈的3D NAND可轻松打到1.87Gb/mm2， 48层的堆栈则可达到2.8Gb/mm2。
存储单元立体化，使用多层垂直堆叠，实现更高的密度、更低的功耗、更好的耐用性、更快的读写速度及更低的每千兆字节成本。3D NAND在容量、速度、能效及可靠性上都有突破性的优势。
为此3D NAND成为全球各大知名半导体厂商竞相争夺的战略高地，业内称其为“盖楼大赛”，指代了自2014年开始从32层，64层，96层到128层的升级过程，包括这次的128层3D NAND正是业界大厂当下争夺的焦点。
眼前 NAND Flash 市场仍是战国时期，全球供应商还有六家之多，且分布在韩、美、日三国，以份额来看，三星占39%、东芝占17%、西部数据16%、美光11%、SK海力士10.5%、英特尔5.5%。
3D NAND能取代2D NAND吗？
无法完全取代，它有更加擅长的应用场景。比如说：
（1）超融合领域。HCI对于大型复杂数据中心非常有用，利用3D NAND可以提供更快的速度，满足企业业务高性能的要求。
（2）企业级SSD。云端大数据中心使用的SSD，相比于消费级市场，这里的毛利才是最高的。
（3）其他大容量需求环境。如自动驾驶工业视频监控等物联网智能化应用场景。
预期 2020 年 3D NAND 价格将有一波崩盘潮
紫光集团旗下长江存储 3D NAND 研发初步成功，成为国内打破国际存储垄断的小小火苗，然国际存储市场并不平静，即将有六座新晶圆厂将在未来两年加入生产，预期 2020 年 3D NAND 价格将有一波崩盘潮。
全球六大 3D NAND 供应商中，最可能开第一个退出市场的是英特尔。
英特尔去年宣布与合作长达12年的美光终止技术研发，但会继续合作新式存储技术 3D XPoint，行业内认为，单纯的 NAND Flash 技术对于英特尔而言，已经是可有可无的业务，不会在于此领域玩太久。
那么，Intel真的不玩了吗？
SCM对存储领域带来的冲击和变革
目前存储技术变革能看到的有：英特尔傲腾技术能够提供了10倍的NAND闪存性能，和1000倍的耐久性。三星提出的Z-SSD的读取速度将是标准NAND闪存的7倍。
这个SCM是什么？SCM 全称Storage Class Memory，存储级内存，这是介于DRAM和NVME之间的一个非易失性存储。小白一点的解释就是，其存储速度尽量接近内存，但是存储容量尽量接近SSD。
华为、新华三等存储厂商相继推出基于SCM的企业级闪存阵列，为数据带来新的体验速度的高性能存储系统将出现。可以说SCM的加入对现有存储系统是一个大的冲击和变革。
SCM的诞生
我们知道，在一个独立的计算单元里面，数据处理的能力是金字塔式的，从最高速的CPU到CPU上的一级缓存、二级缓存到DRAM内存，到NVME到SSD再到磁盘。
如果把CPU的一级缓存的访问时长规定为1秒， DRAM访问速度是6分钟40秒。最快的 SSD的相对时长为2天18小时40分钟。
能不能实现在DRAM和SSD之间再创造一个访问的介质？
这就是前面提到的包括英特尔、三星推出的存储级内存SCM。
从最开始的HDD是瓶颈，发展到Flash 1.0，原因是“慢的磁盘驱动器介质速度 VS 快的SAS和光纤通道存储网络协议” 之间的不平衡造成的结果。
现在所有的存储厂商都在谈的SSD+NVME,也就是图中的Flash 2.0时代，在于解决 “闪存介质速度 VS 光纤介质上的NVMe ，以及 NVMe VS 存储网络协议速度方面存在着不平衡”。
随着SCM技术的成熟和产品的推出，SCM1.0时代到来，通过在SCM介质、NVMe和NVMeoF的速度之间的平衡，构建新一代全闪存系统。
从CPU到RAM，然后是SCM、3D TLC (3 bits/cell) NAND（取代了15/10K 磁盘驱动器）和3D QLC闪存（取代了7.2K磁盘）, 最后到磁带Tape。
RAM和SCM位于内存层，SCM是第一级主存储。TLC闪存是主要的永久性存储层，QLC满足一些主存储需求，但主要用于备份和二级存储。
SCM介质主要来自Intel和Micron的3D XPoint、三星的Z-NAND和Spin Torque MRAM。
（MRAM也是SCM的一种，是具备非易失性的、具有更高的持久性和更快的写速度）
英特尔释放了3D Xpoint的价值——傲腾
基于3D Xpoint介质的Optane（傲腾）于2017年3月发布。
从P4800X开始，最初的Optane只是特殊介质的SSD，比基于NAND的SSD的延迟更低，寿命、耐久性更强，而后，傲腾持久内存方案发布，傲腾开始部分取代DRAM内存的场景，迎合了大内存的场景需求，用法也愈发多样化，傲腾的出现弥补了硬盘与内存之间的性能与容量鸿沟。
傲腾SSD作为比NAND SSD高一级的存储层，傲腾持久内存作为比内存低一级的存储层，弥补了硬盘与内存之间的性能与容量鸿沟
3D Xpoint被视为存储产业的颠覆者，许多人对3D Xpoint相对于传统NAND 1000倍的速度，1000倍的耐久度，10倍的存储密度，内存一样的字节寻址特性，块擦除特性等等多种优良特性充满了期待，英特尔也不负所望一步步释放3D Xpoint的价值。
小图1：傲腾SSD能表现出始终如一的低延迟
小图2：傲腾SSD的DWPD是3D NAND的20倍
小图3：用较少容量的傲腾P4800X就能替代基于3D NAND的SSD缓存
上图可见，作为SSD硬盘的傲腾，在高读写工作负载压力下能持续稳定表现出超低延迟。而在同等负载下，NAND的延迟已经高出了很多，而且延迟抖动非常厉害，性能表现无法预测和控制，低延迟特性在许多关键应用中非常受用。要知道的是，这里的低延迟主要是3D Xpoint介质本身的优势所致。
对比普通SSD跟傲腾SSD会发现介质在降低延迟方面的效果，
这种延迟提升只有硬件能带来，是任何软件优化都做不到的
在实际应用中，阿里云的PolarDB数据库将日志数据存放在了傲腾DC P4800X里，把数据放在了NVMe SSD里，提升了其QoS、IOPS、吞吐带宽，帮助PolarDB数据库输出了稳定的高性能服务。类似的，在许多OLTP应用，傲腾DC P4800X在应对高并发业务的情况下表现出低延迟作用也非常明显。
参考：
