如果您曾經忘記某事，那麼您就會切身體會到人類記憶力的極限。我們儲存資訊的最初嘗試可以追溯到舊石器時代的部落居民，他們在木棍或骨頭上刻下凹痕，以記錄補給品和交易活動。
值得慶幸的是，儲存技術的發展已經超越了木棍和骨頭。如今，我們使用一種叫做快閃記憶體的東西。
什麼是快閃記憶體，為什麼它無處不在？
無論您是否意識到，快閃記憶體無處不在。它存在於您的智慧型手機、數位相機，甚至您的汽車。沒有快閃記憶體，我們今天享受的許多科技便利將無法運作。但快閃記憶體是什麼，為什麼它無處不在？
在我們慶祝快閃記憶體誕生 40 週年之際，我們將回答這些問題，探討這項技術的影響以及美光在其發展過程中所扮演的角色。
快閃記憶體如何運作？ 瞭解快閃記憶體技術
首先，讓我們定義一下快閃記憶體：它是一種非揮發性儲存裝置，即使在電源關閉時也能保留資料。它與揮發性隨機存取記憶體（RAM）不同，後者在斷電後會遺失資料。
非揮發性記憶體自問世以來取得了長足的進步。在快閃記憶體出現之前，資料儲存在稱為可擦除可編程只讀記憶體或 EPROM 的晶片中。從 EPROM 到現在的快閃記憶體，一系列創新為 USB 硬碟、記憶卡和 SSD 等精巧、可靠的儲存解決方案奠定了基礎。
快閃記憶體的發明：改變資料儲存的遊戲規則
雖然 EPROM 可以長時間儲存資料，但它有幾個缺點，包括成本高、耗電大。此外，在重新寫入新資料之前，必須用紫外光完全擦除儲存的位元。
幾十年來，EPROM 一直是大多數電子產品的標準儲存方法。但可以想像，手動擦除和重寫資訊的效率並不高。
因此，在 20 世紀 80 年代，Toshiba 的 Fujio Masuoka 博士開始尋找一種替代技術。他和他的團隊最終開發出一種儲存裝置，擦除資料的速度和照相機的閃光燈一樣快，這就是快閃記憶體。
為什麼快閃記憶體在現代裝置中必不可少
從那時起，快閃記憶體提供可靠而高效的資料儲存方式，徹底改變了整個產業。快閃記憶體的運作原理是使用單元組成的網格，每個單元包含一個浮動閘或置換閘電晶體。這些電晶體可以保持電荷，代表二進位資料（0 和 1），進而讀取和擦除資料。
美光行銷處長 William Stafford 說：「由於快閃記憶體現在即可電子擦除也可編程，因此從系統設計和測試的角度來看，可以非常靈活地開發新產品。」
由於其靈活性，快閃記憶體是許多現代電子產品不可或缺的通用元件。例如，行動裝置使用快閃記憶體來儲存資料，如作業系統（OS）、照片和應用程式。在現代汽車中，快閃記憶體可儲存導航地圖、校正設定和資訊娛樂系統使用者偏好等關鍵資訊。
快閃記憶體的類型：NOR 與 NAND
快閃記憶體有兩種類型，各有不同的應用程式。NOR 快閃記憶體具有「非 OR」邏輯閘，讀取速度快，隨機存取能力強，適用於讀取小型資料集和實際執行程式碼（軟體）。這種記憶體類型適用於微控制器、工業設備和汽車電子等基本技術。
另一方面，NAND 使用「非 AND」邏輯閘，寫入速度快，儲存容量大。它主要用於需要大量資料和程式碼儲存空間的技術領域，如筆記型電腦、行動裝置和資料中心等產品，如 SSD。
美光的快閃記憶體發展歷程：從 RAM 到全球儲存領導者
美光同時銷售 NAND 和 NOR 儲存解決方案，如今已成為快閃記憶體領域的全球領導者。您可能會感到驚訝的是，美光在儲存產品領域的起步較晚。2006 年，美光與 Intel 成立合資公司 IM Flash Technologies，首次涉足 NAND 快閃記憶體領域。
由於美光在生產 SRAM 和 DRAM 記憶體裝置方面已有很長的歷史，快閃記憶體解決方案正好符合其業務模式，因為在許多情況下，同一系統需要同時採用這兩項技術。
Stafford 說：「美光一直擁有高瞻遠矚的領導者，他們知道記憶體和儲存裝置將齊頭並進。如果你需要執行大量程式碼，並透過 DRAM 傳送大量資料，那麼你肯定需要一個地方來儲存這些資料。正因如此，他們將所有技術整合在一起，提出了完整的解決方案。」
美光是業界首家在搭載美光 2650 的 SSD 中採用第九代 NAND 的公司。
3D NAND 技術：美光如何突破儲存極限
2015 年，美光團隊發布 3D NAND 技術，該技術透過垂直堆疊儲存單元提高儲存密度並降低成本。2020 年，美光開始批量出貨全球首款 176 層 3D NAND 快閃記憶體，達到前所未見、業界領先的容量以及效能。在 3D NAND 技術取得成功的基礎上，美光於 2022 年推出全球首款 232 層 NAND，為儲存密度和效能樹立了新標準。這些創新發展為用戶端、行動和資料中心市場帶來了新的機會。
美光銷售支援經理 Matt Wokas 曾在快閃記憶體的早期階段參與相關工作，他預計這些層數還將繼續增加。Wokas 說：「快閃記憶體行業從 24 層起步，現在已經提高了 10 倍。未來的改進將會增加層數，以容納更多資料。」
透過在 NAND 快閃記憶體中堆疊更多層數，製造商可以在相同的物理空間內裝入更多資料，進而使較小的裝置（如智慧型手機、平板電腦、IoT 裝置）能夠容納更多的儲存空間，而不需要更大的儲存元件。對於資料中心等更大規模的應用程式來說，這意味著每平方英尺可以儲存更多資料，進而提高空間利用率。
美光的 9550 SSD 是 3D NAND 技術創新和進步的典範。它專為管理 AI、著重效能表現的資料庫、快取、線上交易處理（OLTP）和高頻交易等需要極限速度、可擴充性和功耗效率的關鍵工作負載而設計。美光 9550 SSD 為這類以及更多類型的工作負載提供支援，能在雲端、資料中心、OEM 和系統整合商設計中實現靈活部署。
美光的 NOR 快閃記憶體創新和應用
美光的 NOR 裝置於 2010 年開始開發，其高效能和可靠性得到廣泛認可。它們廣泛應用於汽車、工業、消費和網路等領域。
這些裝置讀取速度快、功耗低，是要求高效率的高效能應用程式的理想之選。
40 年的快閃記憶體創新：美光的影響和願景
總體而言，美光在快閃記憶體領域的歷史以持續創新、策略增長和致力於為各種應用程式提供高效能、可靠的記憶體解決方案為標誌。
如今，我們的記憶體和儲存裝置產品組合不斷擴大，包括專用 SSD，例如全球首款具有四個連接埠和 SR-IOV 的汽車級 SSD（4150AT SSD），該 SSD 專為加速資料豐富的自動駕駛和 AI 汽車工作負載而打造。
回顧快閃記憶體 40 年的發展歷程，我們認識到我們在建構持久儲存解決方案方面取得了長足的進步。現代 NAND 快閃記憶體可以在單個裝置中儲存 TB 級資料。與早期的記憶卡相比，快閃記憶體的儲存容量增加了數百萬倍。現在，從智慧型手機和筆記型電腦到企業儲存解決方案和雲端運算，NAND 快閃記憶體在各種裝置中無處不在。它在 AI、大數據和 IoT 等技術中發揮著至關重要的作用。美光的第九代 3D NAND 技術 G9 前景依然光明。與競爭對手相比，該技術的資料傳輸速率最多可提高 50%，讀寫頻寬顯著提高。它旨在滿足從 AI 到雲端計算等以資料為中心的工作負載的需求。
然而，我們也意識到我們還能走得更遠。美光將繼續創新，研發先進技術，改變人們使用資訊的方式，讓所有人的人生更加豐富。
Wokas 說：「我認為美光目前的產品組合可能是我所見過最好的。過去幾年，我們在快閃記憶體晶片和固態硬碟兩方面都已成為技術領導者。」