在過去的三年中，咨詢公司以及一些業界機構一直都對NAND閃存能否在一段時間內持續處理大量寫入操作持有懷疑態度，而這也就是我們一直所說的NAND寫入的限制問題，而這些疑問最終則引起了人們對NAND閃存技術可靠性、成本和耐用性等方面的疑問，尤其是NAND閃存關乎著固態硬盤技術的發展。

但問題是，寫入問題確實是NAND閃存的在企業級應用中的一個限制么？在作為閃存最大的市場——手機和數字音樂播放器等消費市場方面這并不是一個主要問題，但是，隨著NAND閃存進入企業級市場問題就不一樣了，隨著NAND閃存被越來越多應用到企業級存儲產品中，這些問題的重要性就逐漸凸顯出來。

“NAND的寫入限制對于最終用戶并不是真正意義上的問題，”網絡存儲行業協會（SNIA）主席、同時也是EMC高管的Wayne Adams對此問題談到，“當你買一輛車的時候，最優化的選擇是買一輛燃油混合動力車，但是你并不了解所有的工程設計是如何進入汽車內并讓汽車行駛起來的。這與NAND技術遇到的情形有些類似。工程算法被用于增強NAND性能，事實上，類似的技術也正在被用來優化采用硬盤驅動器的系統解決數據遷移時的局限性，存儲介質中，總會有某些部分介質是無效的，我們的工程師正在解決這些限制。”

目前的現狀是，SLC NAND一般支持100000次寫入操作，而MLC NAND閃存支持的寫入操作數大概只是前者的十分之一。

通過使用各種磨損平整將損耗均勻分布在NAND設備中的損耗均衡（wear-leveling）算法，制造商在他們的產品設計解決方案中采用NAND來解決寫入低效率的問題，將NAND使用期限延長到和硬盤驅動器一樣的三至五年，IT決策者們之所以會選擇它是因為其能夠滿足他們三至五年的資產折舊周期。

這種延長NAND閃存生命的做法因廠商和應用的不同而不同，但是損耗均衡的總原則就是在以損耗最小的前提下，直接均衡的寫入NAND塊中來確保NAND設備的均衡應用。

前不久美光公司展示了一個NAND設備樣本，這個樣本總計有4064個塊，允許塊的損壞率在2.5%，每隔10分鐘就對三個占用50個塊的文件進行更新，同時NAND主機采用相同的200個物理塊進行更新。

如果沒有損耗均衡，那么10000個周期×200個更新塊/每個文件50個塊×每個小時6個文件×24個小時大約等于278天，或者不到一年的NAND設備使用期限。

而應用了損耗均衡之后，10000個周期×4096個平均使用的塊/每個文件50個塊×每個小時6個文件×24個小時大約等于5689天，或者超過10年的NAND設備使用期限。

“這確實是NAND閃存技術的一個特點，我們需要損耗控制以提供最佳性能并延長壽命，”SNIA委員會主席、同時也是IBM高管的Phil Mills表示，“損耗均衡算法是針對NAND閃存的寫入/擦除周期問題所設計的，目的是讓NAND閃存能夠在長壽方面等同于硬盤驅動器。”

Mills認為，NAND閃存技術在寫入特性方面碰到的局限性問題與其他技術相比并不是固有的，“如果你需要硬盤的預期壽命的3~5年的話，那么驅動器機械故障，通常是導致磁盤磁頭損壞的根源，因為往往磁頭會因與介質挨得太近而接觸到介質并損壞數據。”他表示，“這種類型的故障的發生往往難以預測，而NAND閃存，則是完全的電子器件和半導體產品。兩者的故障機制是不同類型的，你寫入越來越多的數據，進行寫入操作之后，NAND閃存的故障率就會增加，寫入操作出現故障，這讓你必須在徹底失敗前必須采取行動。”

NAND閃存研究最活躍的領域是在應用于企業級計算的MLC NAND，其提供了更大的密度遠遠超過SLC NAND，雖然MLC NAND今天正在被用于企業計算，但是其較低的寫入能力是阻礙其應用的原因之一。“從本質上說，SLC NAND是NAND閃存技術的第一代產品，每個單元中只有一個位。隨著技術的發展和閃存的解放運動，那么MLC的一個單元中有2個、3個甚至更多個位。可靠性方面的問題是，一旦密度提高，每個位的寫入次數就會縮減。因此，現在我們要做的就是，找出一種利用MLC獲得企業級可靠性、同時還要有降低成本的方法。”

更高的性能和更低的配置成本（如大量的傳統磁盤可以用少量的固態硬盤來代替）是推動NAND閃存和固態硬盤發展的兩大優勢，NAND閃存的制造商們的近期目標就是讓他們的固態硬盤或是NAND閃存在壽命方面等同于傳統磁盤驅動器，這時就是用了損耗均衡算法，這些算法讓NAND閃存和SSD的使用期限延長到3～5年，使上面所說的寫入局限性不再是一個難題，但可惜的是對解決MLC寫入限制的探索仍在繼續。

“隨著這些技術的在市場上被應用，他們每一個都會找到屬于自己的性價比的關鍵點以及在市場競爭中所扮演的角色。我們可能我們可能會看到這些技術被集成到企業級生命周期管理系統中，這種系統由那些性能與SSD和硬盤接近的分層存儲構成。”

許多大型科技廠商正在投入大量資源來開發更好和更便宜的NAND閃存技術，他們預計市場將持續增長。主要參與者包括美光、英特爾、三星、意法半導體、SanDisk以及東芝等廠商。市場調研公司Gartner最初預計今年整個NAND市場將增長30%，但是由于市場疲軟和供過于求等原因，Gartner已經宣布把這個預期降低至原來的一半。另據分析師預計，整個NAND消費市場和企業級市場的總收入在500~600億美元之間，而且因為持續下滑的消費水平和需求，這一水平將會持續保留到2012年。

技術供應商們也在研究一些其他的技術，以延長其產品的使用參數，美光科技本周披露，其與Sun微系統公司合作開發基于SLC的企業級NAND技術，實現了100萬個寫入周期，其寫入/擦除周期高于目前市場中任何一種NAND技術，不過目前兩家廠商還沒有公布這些技術的細節。

編輯：jq