数十年以来，SK海力士一直专注于DRAM和NAND产品，发展成为了一家专业的存储器制造企业。通过多元科技创新，SK海力士致力于推动各种电子设备和便利性服务的使用。除开发可直接提升存储器自身性能和容量的存储介质1技术外，SK海力士也致力于开发存储介质控制技术，以提升存储器的使用便利性并最大限度地扩大DRAM和NAND存储器的应用范围。
虽然大家都知道DRAM或NAND存储器，但对存储器解决方案技术还比较陌生。存储器解决方案是指搭载在存储器中的硬件芯片和软件，旨在让存储器在系统中的使用更加便利。存储器解决方案包括DRAM解决方案和NAND解决方案。其中，NAND解决方案自NAND存储器产品诞生之日起就开始得到应用，可以说是NAND系列产品的核心竞争力所在。本文将重点介绍NAND解决方案，同时简单介绍正在兴起的DRAM解决方案。
NAND解决方案，让NAND存储器更快、更稳定
作为SK海力士旗舰产品之一，NAND存储器能够以低于DRAM的成本提供大容量存储空间，并且断电后数据不会丢失。但是，NAND存储器有重写入次数限制，并且数据区域以块为单位，重写入时必须首先以块为单位执行擦除操作，执行时间几十倍于读写操作。与以存储器单元完整性著称的DRAM不同，NAND允许一定数量的缺陷存储单元。因此，为了从技术上完善这种缺陷，以便用户能更便利、更高效地使用NAND存储器，NAND解决方案应运而生。NAND解决方案由系统半导体芯片SoC（System on Chip, 片上系统）和固件两部分构成，前者承担着大脑的角色，后者控制SoC的动作，确保NAND存储器在各种运行条件下的快速、稳定应用。
对于存储器解决方案来说，最能体现其重要意义的是，它能够将物理上1位元NAND单元 SLC（Single Level Cell，单层式储存单元）的理论容量扩展至MLC（Multi Level Cell, 多层式储存单元，2位元/单元），且单位容量价格减少一半。相比价格更高、储存容量更小的SLC，MLC能够在一个单元中储存2倍的数据，但随之而来的，操作错误概率要更高，使用寿命也更短。这个问题可以通过解决方案技术来控制，相比HDD，SSD具有很好的价格竞争力，并且可以作为适用于普通大众的存储类设备来扩大市场。这项技术目前已经在TLC（Triple Level Cell, 三阶储存单元）的基础上发展演变成QLC（Quad Level Cell, 四层式储存单元）和PLC（Penta Level Cell, 五层式储存单元），并且市场价值在持续提高。
解决方案技术的另一个作用是弥补NAND存储器本身的局限，让用户在使用过程中不会产生问题。如前所述，NAND存储器虽然具有成本低、容量大、数据非易失性的优势，但作为多元存储介质本身有其制约性。NAND解决方案担任着克服这些制约要素的角色，可提供ECC（Error Correction Code, 纠错码）、Bad Block（坏块）管理、Logical-Physical Address（逻辑-物理地址）4转变、Wear-leveling（耗损均衡）5等存储介质控制功能。如果没有NAND解决方案来发挥这些作用，主机就会代替其来解决问题，由此加大系统的整体负担并影响系统运行速度。
因此，NAND解决方案是NAND存储器必不可少的要素，决定着存储器产品能否发挥各项功能。除此之外，即使是使用同样的NAND存储器，也可能因为控制该设备的SoC（System on Chip, 片上系统）和固件的技术标准不同，性能和品质存在较大差异。换句话说，NAND解决方案会随着市场产品的不同而变化。正因如此，主要存储器制造商为了确保在NAND存储器领域的竞争优势，在开发NAND存储器技术的同时，也会重点开发NAND解决方案技术。
正在兴起的DRAM解决方案
作为另一种旗舰存储器产品，DRAM是处理器（CPU、GPU、AP）在运行过程中储存程序或数据所需的主要存储装置，读取/写入动作的控制由主机侧内置在处理器中的DRAM控制器来完成。因此，DRAM不需要具备和NAND类似的解决方案技术。
近期，随着DRAM容量增长的停滞以及成本费用的增加，业界对大容量存储器的需求不断上涨，被称为CXL（Compute Express Link）的DRAM解决方案标准规格也在制定中。CXL是一种接口标准，使用已被使用的PCI总线来扩展SSD等计算机外围设备，CXL市场的初始目标是为数据中心构建大容量DRAM。
存储器和服务器领域的领先企业已在2019年组建CXL联盟，推动CXL的商业化进程。随着市场形势的变化，存储器行业也正在大力推进DRAM解决方案的商业化。今年8月，SK海力士开发出首款基于DDR5 DRAM的CXL存储器解决方案，并将与戴尔、英特尔、AMD、蒙太奇技术(Montage Technology)等主要合作伙伴携手扩展CXL存储器生态系统。未来，SK海力士还将推出基于CXL扩展带宽/容量的多种存储解决方案产品，加速抢占下一代存储解决方案市场的步伐。
今年年初，SK海力士宣布已开发出内置AI加速器的DRAM产品——PIM（Processing In Memory,内存中处理），这也是DRAM解决方案的一种。近来，随着大数据时代的日益成熟，需要处理和存储的数据也随之暴增，尽管系统一直在不断进步和发展，但处理器和内存/存储通道之间的数据瓶颈也日益突显。鉴于此，SK海力士正在不断努力提供速度更快、容量更大的内存和存储解决方案，而我们具备数据处理功能的PIM产品有望从根本上解决此类数据存储瓶颈，因而作为一种全新类型的解决方案备受业界期待。
聚焦解决方案，持续创新
几十年来，半导体产业始终引领着IT行业的高速发展，并遵循着集成电路上可容纳的晶体管数目每隔18个月便会增加一倍的“摩尔定律”。但是，随着“更小、更快”的呼声越来越大，半导体产业面临着半导体制造工艺的物理性限制以及为缩小体积而激增的研发费用所导致的经济边际效应限制问题。
尽管业界一直在努力跟进存储器技术发展趋势，但顾客需求和技术能力之间的差异却越来越大。本文所述的存储器解决方案将在弥合上述差异的过程中发挥重要的作用。因此，SK海力士一直在努力开发具备竞争优势的存储器解决方案。
未来，SK海力士解决方案业务部将继续推进存储器解决方案研发，成为基于人工智能的解决方案提供商，力求将人类所有数据都存储于存储器半导体中，为人类的幸福做出贡献，并持续创造新的价值。
1Media（存储介质）：指用于记录数据的存储媒介，在SK海力士，Media（存储介质）指DRAM或NAND。
2Page（页）：NAND芯片读取和写入的基本单位，是多个NAND单元组合在一起的统称。1个Page就是在1个Word Line（字线）上连接X个单元的结构。
3Block（块）：指多个Page（页）组成Block（块）。
4Logical Address（逻辑地址）：管理存储设备的主机中用于访问存储设备的地址。控制器接收该地址，并将逻辑地址转化为可供访问的存储介质（物理地址）。
5Wear-leveling（耗损均衡）：为防止反复的写入/擦除操作影响NAND中特定单元的使用寿命，控制器在监测的同时会映射合适的地址，使数据能够均衡地记录在各个单元。
