全面解析闪存技术大餐 架构/颗粒/接口/可靠性

PCIe SSD存储接口

到目前为止，大部分存储厂商都推出了对应的PCIe闪存卡(如 EMC XtremSF PCIe SSD卡 )和磁盘。

Fusion-io开发的专利PCIe闪存卡(IO-Drive)，可以加入到服务器中进而实现对应用的加速，并达到微秒级的低访问延迟。SATA/SAS则无论如何无法达到这个水平。因此，闪存浪潮下接口规范的重大变革势所难免。

NVM Express标准

NVM Express是硬盘的新传输标准，是来取代为机械盘设计AHCI(高级主机控制器接口)的接口标准，AHCI无法发挥固态磁盘的优势，每条指令都需要读取4次寄存器，而VNMe不需要读取。从下面图上可以看出NVM Express的优势。

NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。该标准针对PCIe SSD定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集，并提供可扩展接口以实现SSD 技术现在和将来的性能潜力。NVMe走的是PCIE通道性能高，并且是统一的通信规范，只要服务器和PCIE接口卡都遵循NVMe规范， PCIE接口卡可以安装在任何服务器上而不用担心兼容性问题。

NVMe标准的也解决了不同PCIe SSD之间的驱动适用性问题。此前的PCIe SSD，均需要安装驱动程序后才能正常使用，而不同的厂商又各自为政，每个厂商产品都有自己的驱动，SSD也不能作为引导使用。但支持NVMe标准之后，PCIe SSD就可适用于多个不同平台，也不需要厂商独立提供驱动支持。目前Windows、Linux、Solaris、Unix、VMware、UEFI等都加入了对NVMe SSD的支持。

针对PCIe接口提出了NVMe标准(但NVMe的使用不仅限于PCIe)。该标准由包括IDT、Dell、Intel、EMC、NetApp、Oracle以及Cisco在内的13家发起企业主导，并由80余家业界领军公司合作开发。NVM Express是一个针对使用PCI Express SSD的企业和普通客户端系统开发的可扩展的主机控制芯片接口标准。该标准针对PCIe SSD定义了最优化的寄存器接口、指令集和功能集，并提供可扩展接口以实现SSD 技术现在和将来的性能潜力。这让原始设备制造商无需标准化多个SSD驱动器，从而加速PCIe SSD 的推广使用。

但是NVMe作为针对下一代存储设备提出的指令和协议规范，除了支持PCIe接口，VNMe规范可以应用到不同的硬件接口规范上。如支持U.2接口(即SFF-8639接口，包含4组PCIeLanes和2组SAS/SATA Lanes)，SATA Express和M.2接口等等。另外，PCIe SSD并不一定支持NVMe规范，但是NVMe PCIe 是需要考虑符合NVMe规范。

东芝集团下存储解决方案提供商OCZ，推出了全新的基于NVMe技术的Z-Drive 6000系列SSD，结合了第三代PCIe和非易失性存储器专用(NVMe)技术，提供给系统集成商和存储供应商一个流线型的存储器接口、命令集、队列设计，用于快速访问关键性数据和获取高弹性的能力。

OCZ推出的Z-Drive 6000 SSD的产品有三种型号。它们包括带有2.5英寸的机箱大小和高达3.2TB的可用容量的Z-Drive 6000 SFF系列、性能略低但是可用容量高达6.4TB的Z-Drive 6300 SFF系列和带有半高、半长的插卡式外形，同时可用容量可以达到6.4TB的Z-Drive 6300 AIC系列。

NOR flash接口技术

传统NOR闪存带有SRAM接口(相比NAND Flash并行接口管脚多、需要统一编址，支持代码本地执行XIP，但容量比较小)，可以在随意地址存入任意字节数据。

美光也开始探索串行NOR闪存接口。美光技术公司对传统NOR 闪存进行优化，推出全新XTREMFlash 串行NOR Flash存储器方案，具有每秒3.2 Gb的强大的数据读写能力，而且能够兼容目前所广泛使用的串行NOR闪存接口。在性能表现上超越除超大规模NAND闪存阵列之外的全部闪存存储方案类型。

XTRMFlash将提供并行、串行以及Quad-SPI型NOR闪存产品，且其针脚数量较现有并行NOR闪存将下降75%。兼容目前串行NOR闪存所普遍使用的Quad SPI闪存针脚设计。XTRMFlash能够以针脚兼容形式运行，而且只需对电路板稍加调整即可达成上述性能参数。