一、NAND?Flash
根據不同的納米技術，NAND Flash已經歷了從SLC向MLC，再向TLC的過渡，正在向QLC邁進。NAND Flash憑借容量大、寫入速度快等特點，廣泛應用于eMMC/eMCP，U盤，SSD、汽車、物聯網等領域。
SLC（英文全稱(Single-Level Cell——SLC)即單層式儲存
SLC技術特點是在浮置閘極與源極之中的氧化薄膜更薄，在寫入數據時通過對浮置閘極的電荷加電壓，然后透過源極，即可將所儲存的電荷消除，通過這樣的方式，便可儲存1個信息單元，即1bit/cell，速度快壽命最長，價格貴（約MLC 3倍以上的價格），約10萬次擦寫壽命。
MLC（英文全稱Multi-Level Cell——MLC)即多層式儲存
英特爾（Intel）在1997年9月最先開發成功MLC，其作用是將兩個單位的信息存入一個Floating Gate（閃存存儲單元中存放電荷的部分），然后利用不同電位（Level）的電荷，通過內存儲存的電壓控制精準讀寫。
即2bit/cell，速度一般壽命一般，價格一般，約3000---1萬次擦寫壽命。MLC通過使用大量的電壓等級，每個單元儲存兩位數據，數據密度比較大，可以一次儲存4個以上的值，因此，MLC架構可以有比較好的儲存密度。
TLC（英文全稱Trinary-Level Cell）即三層式儲存
TLC即3bit per cell，每個單元可以存放比MLC多1/2的數據，共八個充電值，即3bit/cell，也有Flash廠家叫8LC，所需訪問時間更長，因此傳輸速度更慢。
TLC優勢價格便宜，每百萬字節生產成本是最低的，價格便宜，但是壽命短，只有約1000次擦寫壽命。
QLC（英文全稱Quadruple-Level Cell）四層存儲單元
全稱是Quad-Level Cell，四層式存儲單元，即4bits/cell。QLC閃存顆粒擁有比TLC更高的存儲密度，同時成本上相比TLC更低，優勢就是可以將容量做的更大，成本壓縮得更低，劣勢就是壽命更短，理論擦寫次數僅150次。
（NAND Flash 四種類型 僅供參考）
（NAND Flash 讀寫壽命 僅供參考）
不難看出，四種類型的NAND閃存顆粒性能各有不同。SLC單位容量的成本相對于其他類型NAND閃存顆粒成本更高，但其數據保留時間更長、讀取速度更快；QLC擁有更大的容量和更低的成本，但由于其可靠性低、壽命短等缺點，仍有待后續發展。
從生產成本、讀寫速度和使用壽命三方面來看，四類的排序都是：
SLC>MLC>TLC>QLC；
目前主流的解決方案為MLC與TLC。SLC主要針對軍工，企業級應用，有著高速寫入，低出錯率，長耐久度特性。MLC主要針對消費級應用，容量高于SLC 2倍，低成本，適合USB閃盤，手機，數碼相機等儲存卡，如今也被大量用于消費級固態硬盤上。
而NAND閃存根據對應不同的空間結構來看，這四類技術可又分為2D結構和3D結構兩大類，浮柵晶體管是主要用于2D FLASH，3D flash主要采用的是CT晶體管，浮柵是半導體，CT是絕緣體，二者在本質和原理上就有區別。其區別在于：
2D結構NAND Flash
2D結構的存儲單元僅布置在芯片的XY平面中，因而使用2D閃存技術在同一晶圓中實現更高密度的唯一方法就是縮小制程工藝節點。
其缺點是，對于較小的節點，NAND閃存中的錯誤更為頻繁；另外，可以使用的最小制程工藝節點存在限制，存儲密度不高。
3D結構NAND Flash
為了提高存儲密度，制造商開發了3D NAND或V-NAND（垂直NAND）技術，該技術將Z平面中的存儲單元堆疊在同一晶圓上。
在3D NAND閃存中，存儲器單元作為垂直串連接而不是2D NAND中的水平串，以這種方式構建有助于為相同的芯片區域實現高位密度。第一批3D Flash產品有24層。
（2D NAND vs 3D NAND ）
Nand Flash的加工過程
NAND Flash是從原始的硅材料加工出來的，硅材料被加工成晶圓(Wafer)，一般分為6英寸、8英寸、12英寸規格不等，晶片就是基于這個wafer上生產出來的，一片晶圓可以切割出多少晶片是根據die的大小和wafer的大小以及良率來決定的，通常情況下，一片晶圓上可以做出幾百顆NAND FLASH芯片。
芯片未封裝前的晶粒成為Die，它是從Wafer上用激光切割而成的小片，每個Die就是一個獨立的功能芯片，它由無數個晶體管電路組成，但最終可被作為一個單位封裝起來成為閃存顆粒芯片。
晶片在光刻了電路后，稱之為wafer?
一片載有NAND Flash晶圓的wafer，wafer首先經過切割，然后測試，測試通過后，再進行切割、封裝，封裝完成后會再次進行一道檢測。將完好的、穩定的、足容量的die取下，封裝形成日常所見的Nand 。
在wafer上剩余的，要么就是不穩定、要么就是部分損壞所以不足容量，或者是完全損壞。原廠考慮到質量保證，會將這種die宣布死亡，嚴格定義為廢品全部報廢處理。
合格的Flash Die原廠封裝工廠會根據需要封裝成eMMC、TSOP、BGA、LGA等產品，但封裝的時候也有不良，或者性能不達標，這些Flash顆粒會再次被過濾掉，通過嚴格的測試確保產品的品質。
Wafer在切割前需要進行Wafer test?
閃存顆粒制造廠商主要以三星(Samsung)、SK海力士（Hynix）、美光（Micron）、鎧俠（原Toshiba）、Intel、閃迪（Sandisk）等為代表的幾大廠商。
在國外NAND Flash主導市場的現狀下，中國NAND Flash廠商長江存儲（YMTC）異軍突起在市場中占據一席之地，其推出的128層3D NAND在2020年第1季將128層3D NAND樣品送交存儲控制器廠商，目標第3季進入投片、量產，擬用于UFS、SSD等各類終端產品，并同時出貨給模塊廠，包含TLC以及QLC產品，以擴大客戶基礎。
NAND Flash的應用及發展趨勢
NAND Flash作為一種比較實用的固態硬盤存儲介質，有自己的一些物理特性。NAND Flash的壽命不等于SSD的壽命，SSD盤可以通過多種技術手段從整體上提升SSD的壽命，通過不同的技術手段，SSD盤的壽命可以比NAND Flash壽命提升20%~2000%不等。
反過來講SSD的壽命不等于NAND Flash的壽命，NAND Flash的壽命主要通過P/E cycle來表征，SSD由多個Flash顆粒組成，通過盤片算法，可有效發揮顆粒壽命。
基于NAND Flash的原理和制造工藝，所有主要的閃存制造商都積極致力于開發不同的方法，以降低每比特閃存的成本，同時正在積極研究增加3D NAND Flash中垂直層的數量。
隨著3D NAND技術的快速發展，QLC技術不斷成熟，QLC產品也已開始陸續出現，可以預見QLC將會取代TLC，猶如TLC取代MLC一樣。而且，隨著3D NAND單die容量不斷翻倍增長，這也將推動消費類SSD向4TB邁進，企業級SSD向8TB升級，QLC SSD將完成TLC SSD未完成的任務，逐漸取代HDD，這些都逐步的影響著NAND Flash市場。
研究統計范圍包括8 Gbit、4Gbit、2Gbit以及其他小于16Gbit的SLC NAND閃存，產品應用于消費電子產品、物聯網、汽車、工業、通信和其他相關行業。
國際原廠引領3D NAND 技術發展，在 NAND Flash 市場中，三星、鎧俠（東芝）存儲、美光、SK 海力士、閃迪、英特爾這六家原廠長期壟斷著全球 99％以上的份額。
此外，國際原廠持續引領著3D NAND技術研發，形成了較為厚實的技術壁壘。但各原廠在設計方案上 的差別將會對其產出產生形成一定影響。三星、SK海力士、鎧俠、閃迪已經相繼發布最新100+層3D NAND產品。
當前階段，NAND Flash 市場的發展主要受到智能手機和平板電腦需求的驅動。相對于機械硬盤等傳統存儲介質，采用NAND Flash 芯片的SD 卡、固態硬盤等存儲裝置沒有機械結構，無噪音、壽命長、功耗低、可靠性高、體積小、讀寫速度快、工作溫度范圍廣，是未來大容量存儲的發展方向。隨著大數據時代的到來，NAND Flash 芯片將在未來得到巨大發展。
二、eMMC、UFS
eMMC ( Embedded Multi Media Card) 采用統一的MMC標準接口， 把高密度NAND Flash以及MMC Controller封裝在一顆BGA芯片中。針對Flash的特性，產品內部已經包含了Flash管理技術，包括錯誤探測和糾正，flash平均擦寫，壞塊管理，掉電保護等技術。用戶無需擔心產品內部flash晶圓制程和工藝的變化。同時eMMC單顆芯片為主板內部節省更多的空間。
簡單地說，eMMC=Nand Flash+控制器+標準封裝
eMMC的整體架構如下圖片所示：
eMMC 則在其內部集成了 Flash Controller，用于完成擦寫均衡、壞塊理、ECC校驗等功能，讓 Host 端專注于上層業務，省去對 NAND Flash 進行特殊的處理。
eMMC具有以下優勢：
1.簡化類手機產品存儲器的設計。
2.更新速度快。
3.加速產品研發速度。
eMMC標準
JEDD-2011年6月發布的JESD84-A441：Embedded MultiMediaCard（e?MMC）產品標準v4.5中定義的v4.5。JEDEC還發布了JESD84-B45：嵌入式多媒體卡e?MMC），2011年6月eMMC v4.5的電氣標準（版本4.5設備）。2015年2月JEDEC發布eMMC標準 5.1版。
大多數主流中端手機采用的都是eMMC5.1的閃存，其理論帶寬為600M/s。順序讀取速度為250M/s，順序寫入速度為125M/s。
新一代UFS
UFS：Univeral Flash Storage，我們可以將它視為eMMC的進階版，是由多個閃存芯片、主控、緩存組成的陣列式存儲模塊。UFS彌補了eMMC僅支持半雙工運行（讀寫必須分開執行）的缺陷，可以實現全雙工運行，所以性能得以翻番。
UFS早前被細分為UFS 2.0和UFS 2.1，它們在讀寫速度上的強制標準都為HS-G2（High speed GEAR2），可選HS-G3標準。而兩套標準又都能運行在1Lane（單通道）或2Lane（雙通道）模式上，一款手機能取得多少讀寫速度，就取決于UFS閃存標準和通道數，以及處理器對UFS閃存的總線接口支持情況。
UFS 3.0引入了HS-G4規范，單通道帶寬提升到11.6Gbps，是HS-G3（UFS 2.1）性能的2倍。而由于UFS支持雙通道雙向讀寫，所以UFS 3.0的接口帶寬最高可達23.2Gbps，也就是2.9GB/s。此外，UFS 3.0支持的分區增多（UFS 2.1是8個），糾錯性能提升且支持最新的NAND Flash閃存介質。
為了滿足 5G 設備的需求，UFS 3.1 的寫入速度是上一代通用閃存存儲的 3 倍。此驅動器的 1,200 百萬字節/秒 (MB/s) 速度可增強高性能，有助于防止下載文件時緩沖，從而讓您在連接頻繁的世界中享受 5G 的低延遲連接性。
寫入速度高達 1,200MB/s(寫入速度可能因容量而異：128 千兆字節 (GB) 高達 850MB/s，256GB 和 512GB 高達 1,200MB/s)。
eMCP是結合eMMC和LPDDR封裝而成的智慧型手機記憶體標準，與傳統的MCP相較之下，eMCP因為有內建的NAND Flash控制晶片，可以減少主晶片運算的負擔，并且管理更大容量的快閃記憶體。以外型設計來看，不論是eMCP或是eMMC內嵌式記憶體設計概念，都是為了讓智慧型手機的外型厚度更薄，更省空間。uMCP是結合了UFS和LPDDR封裝而成的智慧型手機記憶體標準，與eMCP相比,國產的uMCP在性能上更為突出，提供了更高的性能和功率節省。
由于2016年NAND Flash市場嚴重缺貨，導致eMMC和UFS價格水漲船高，其中eMMC價格最高累計漲幅超過60%，同時也拉大了eMMC與UFS之間的價差，考慮到成本的因素，大部分的中、低端手機依然以國產的eMMC、eMCP為主流存儲方案，發展到現在UFS2.1依舊用在中高端手機上。
eMMC是將NAND Flash芯片和控制芯片都封裝在一起，eMCP則是eMMC和LPDDR封裝在一起。對于手機廠商而言，在存儲產業陷入缺貨潮的關鍵時期，既要保證手機出貨所需的Mobile DRAM，又要保證eMMC貨源，庫存把控的難度相當大，eMCP自然成為大部分中低端手機首選方案。
早期的智能型手機，存儲主流方案是NAND MCP，將SLC NAND Flash與低功耗DRAM封裝在一起，具有生產成本低等優勢。隨著智能型手機對存儲容量和性能更高的要求，特別是隨著Android操作系統的廣泛流行，以及手機廠商預裝大量程序及軟件，對大容量需求日益增加。
與傳統的MCP相比，eMCP不僅可以提高存儲容量，滿足手機對大容量的要求，而且內嵌的控制芯片可以減少主CPU運算的負擔，從而簡化和更好的管理大容量的NAND Flash芯片，并節省手機主板的空間。
eMCP深受低端客戶青睞，且仍在中低端手機中廣泛應用，主要原因是eMCP具有高集成度的優勢，包含eMMC和低功耗DRAM兩顆芯片，對于終端廠商而言可以簡化手機PCB板的電路設計，縮短出貨周期。
其次，eMCP是將eMMC和低功耗DRAM進行封裝，這樣相較于eMMC和移動DRAM分開采購的價格要低，對于中低端手機而言有利于降低成本，尤其是在前2年NAND Flash和DRAM漲價的時期，更有利交易和議價。
uMCP是順應UFS發展的趨勢，滿足5G手機需求
高端智能型手機基于對性能的高要求，CPU處理器需要與DRAM高頻通訊，所以高端旗艦手機客戶更青睞采用CPU和LPDDR進行POP封裝，分立式eMMC或UFS的存儲方案，這樣線路設計簡單，可以減輕工程師設計PCB的難度，減少CPU與DRAM通訊信號的干擾，提高終端產品性能，隨之生產難度增大，生產成本也會增加。
5G手機的發展將從高端機向低端機不斷滲透，實現全面普及，同樣是對大容量高性能提出更高的要求，uMCP是順應eMMC向UFS發展的趨勢。
uMCP結合LPDDR和UFS，不僅具有高性能和大容量，同時比PoP +分立式eMMC或UFS的解決方案占用的空間減少了40%，減少存儲芯片占用并實現了更靈活的系統設計，并實現智能手機設計的高密度、低功耗存儲解決方案。
綜上所述簡單總結一下：
eMMC=Nand Flash+控制器+標準封裝
UFS=eMMC的進階版
eMCP=eMMC+LPDDR+標準封裝
uMCP=UFS+LPDDR
四、DDR、LPDDR
DDR和LPDDR有什么不同呢？
應用領域不同。DDR因其更高的數據速率、更低的能耗和更高的密度廣泛應用于平板電腦、機頂盒、汽車電子、數字電視等各種智能產品中，尤其是在疫情期間，由于在家辦公、網課和娛樂的增加，平板電腦、智能盒子的需求也逐步攀升，這對DDR3、DDR4的存儲性能要求更高、更穩定。
而LPDDR擁有比同代DDR內存更低的功耗和個小的體積，該類型芯片主要應用于移動式電子產品等低功耗設備上。
LPDDR和DDR之間的關系非常密切，簡單來說，LPDDR就是在DDR的基礎上面演化而來的，LPDDR2實在DDR2的基礎上演化而來的，LPDDR3則實在DDR3的基礎上面演化而來的，以此類推。但是從第四代開始，兩者之間有了差別或者說走上了不同的發展，主要因為DDR內存主要是通過提高核心頻率從而提升性能，而LPDDR則是通過提高Prefetch預讀取位數而提高使用體驗。同時在商用方面，LPDDR4首次先于DDR4登陸消費者市場。
以目前使用量最高的DDR4和LPDDR4來舉例，LPDDR4是通過兩個16位通道組成的32位總線，而DDR4卻具備原生64位通道，LPDDR4的Prefetch預讀取位位16位，而DDR4為8位，所以在實際運算的過程中，DDR4的性能利用率會更高，但LPDDR卻可以用耕地的功耗來獲得更高的理論性能。
所以，也不存在LPDDR5的技術比DDR5更先進，性能跟高這一說法，并且如果論性能的話，DDR的性能始終是高于同代的LPDDR內存的性能的。
桌面級的DDR內存在技術升級方面要慢于移動端，LPDDR內存由于在便攜設備的功耗占比比較高，況且同時還擔負著顯存這一身份的重任，技術的迭代對于手機性能和功耗有著巨大的影響，所以相比較于DDR內存，LPDDR內存更容易被用戶感知。
因為和手機相比，電腦對功耗的要求沒有那么高，也沒有那么敏感，所以很多輕薄筆記本還在使用LPDDR3的內存，即使最新的英特爾處理器也只支持LPDDR4X內存，DDR5的正是規范標準今年才會完成制定，即使標準制定完成，今年也不會看到很多搭載DDR5內存的電腦。而LPDDR5則是今年絕大部分旗艦機型的標配，相比DDR5，LPDDR5會在很多手機上面看到。
而在性能方面，LPDDR和DDR各有千秋，比如LPDDR5目前在數據傳輸速率上，理論性能的確領先DDR4一個身位，但這并不代表LPDDR5一定比DDR4更強。
電子產品的進步總結下來一定是體積更小，性能更強，功耗更低。當然內存也不例外，無論是LPDDR內存還是DDR內存，或許有一天能通過極低的功耗，實現更高的性能。
五、存儲器和內存如何快速區分
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