闪存是一种浮栅存储器,最早由东芝的舛冈富士雄在1984年发明。1986年,东芝推出了第一款NAND型闪存芯片,英特尔发布了NOR芯片。闪存提供具有突破意义的性能,并迅速颠覆了数据存储领域。随着数据使用量的增长以及设备变得越来越轻便小巧,闪存系统被证明是存储、写入、重新编程和传输数字信息的最快方式。
闪存芯片的容量通常遵循摩尔定律。闪存可以通过工艺的进化和3D IC多层堆叠的方式获得更高的容量。但是,闪存工艺到16nm以下时会出现严重漏电,导致内部短路或者写入时干扰其它块,所以目前的闪存工艺大部分是16nm到24nm之间以防止过高的漏电。
闪存数据库的相关研究包括缓冲区管理、数据库索引管理、查询处理和事务恢复和基于闪存的混合存储数据管理等。其中,闪存数据库索引的优化对于降低I/O操作代价、提高数据库查询效率、提升数据库性能有着重要作用。数据库索引需要反映数据库存储位置的变化,因此,当数据发生更新时,索引也需要随之更新,这造成了一定量的读写操作。闪存相对于磁盘具有读写不对称的特性,其写代价远远高于读代价,而传统的数据库索引结构并没有考虑这个特点,这导致了数据库直接移植到闪存上会造成性能下降。
对于存储器中数据的安全加密相关研究,在国外起步较早,从理论到产品都有较为成熟的成果,国内则近几年才开始大力发展,也取得了很大进展。但不管国外还是国内,大多数产品的安全性主要是通过软件实现,限于成本和开发难度等因素,硬件形式的解决方案并没有大规模的应用。
存储芯片行业总是处于交替出现的涨跌循环之中,其产业周期强于电子元器件市场整体的周期性。因此,在需求端,新兴应用领域的出现会刺激存储芯片的市场需求;而在供给端,存储芯片厂商往往在景气度上行周期有较强扩充产能的意愿,在景气度下行周期则通过降价来清理库存,进而导致存储芯片价格呈现涨跌循环。
闪存控制器是控制闪存芯片工作的重要组成部分,其发展也是闪存领域内的重要研究方向。闪存控制器的研究重点包括解决闪存按页读写带来的相关问题、提高闪存的读写效率、提高闪存稳定性等。闪存控制器可以通过不同的CE信号,选择不同的管芯进行操作。