闪存速度快、体积小且无处不在，但其最大缺点从未完全消失。尽管“闪存”仍然让人想到挂在钥匙链上的USB闪存驱动器，但自那以来，它经历了相当大的宣传推动。NAND闪存被用于SSD、智能手机、存储卡和许多其他设备中，因为它能在没有电源的情况下保留数据，同时将大量存储压缩到小尺寸中。然而，它确实有一些负担。与硬盘相比，闪存每GB的价格更高，数据被反复写入和擦除时会磨损，而且速度远不及系统RAM。我们大多数人对此并没有太多感觉，因为现代存储在背后进行了大量工作，以清理它所建立的技术。为什么闪存会如此受欢迎？大多数高容量闪存存储是NAND，在这种存储中，存储单元在绝缘的存储层中储存电荷，变化的电压状态被解释为数据。现代NAND在这一基本概念上挤出了更多的可能性。3D NAND以垂直堆叠单元的方式，而不是仅在平面上排列它们，TLC和QLC设计每个单元可以存储三到四个比特。两者都将更多存储压缩到大致相同的空间中，并降低每GB的成本。这些提升使得闪存特别适合便携式电子设备。与硬盘不同，SSD没有旋转盘片或机械读取头，因此提供了更低的访问延迟，更好地处理冲击，并适用于越来越薄的设备。如果你曾将旧PC升级到SSD，你可能还记得之后的第一次启动。突然间，计算机在打开Chrome之前不再需要鼓动的演讲。但这仍然不能使闪存替代RAM。系统RAM快得多，并处理临时工作数据，而NAND提供持久存储。闪存ROM的术语也具有误导性，因为闪存可以被擦除和重写。最大的缺点是闪存会磨损。每个NAND单元支持有限数量的编程和擦除周期。每个单元存储更多比特虽然增加了密度并降低了成本，但也缩小了数据状态之间的电气余量。这是为什么QLC NAND通常提供比更简单的设计较低的耐久性和性能的一个原因。现代SSD通过一些聪明的日常维护解决了大部分问题。控制器通过磨损平衡将写入分布到可用单元中，纠正错误，退役不可靠的块并保持备用容量。TRIM和垃圾收集也管理另一个NAND怪异：数据可以以相对较小的页面写入，但必须在可以重用之前擦除更大的块。这对“固态”存储来说是相当多的日常维护。这一切的工作在大多数消费者心中将耐用性问题大大推到了背景。三星为其1TB 990 Pro提供五年或600TB的写入保修。这并不意味着在600TB时驱动器就会停止工作，三星也没有说特定的SSD何时会死，但重要文件仍需备份。而且，虽然耐用性可以得到管理，但价格就不那么合作了。硬盘依然为备份、大型媒体库和其他不太依赖速度的任务提供更便宜的大容量存储。TrendForce预测NAND合同价格在2026年第二季度同比增长70%至75%，并预计第三季度将再增长10%至15%，原因是供应紧张以及人工智能和数据中心的需求。什么可以替代闪存？闪存的不足自然激发了许多潜在的替代品。相变存储早在2006年就被宣传为可能的闪存替代品，而英特尔后来将Optane定位在DRAM和NAND之间，认为其比闪存更快、更耐用。英特尔于2022年开始逐步停止Optane的生产。对MRAM、铁电存储和其他替代品的研究仍在继续，但没有清晰的候选者能够将NAND从主流存储中取代。NAND本身也通过更高的3D结构和更复杂的单元设计不断变得更密集。随着商业3D NAND层数已经超过300层，这项技术显然还没有停止进化。