光存储与其他存储的优劣

光存储与闪存之间的优劣势

光存储技术与闪存相比而言，两者都经历了不同的发展历史，光存储技术相对于闪存来说技术产生要更早，技术上也相对更加稳定、纯正，同时也处于技术更新的瓶颈；而闪存相对而言发展历史比较短，技术上也有相当大的提升空间，同时也更能满足当代社会发展的需求。

一：光存储

伴随信息资源的数字化和信息量的迅猛增长，对存储器的存储密度、存取速率及存储寿命的要求不断提高。在这种情况下，光存储技术应运而生。光存储技术的发展经过了如下一些重要过程：

1.1 只读式光盘记录信息：记录介质为涂有光刻胶的玻璃盘基。在调制后的激光束的照射下，再经过曝光、显影、脱胶等过程，正像母盘上就出现凹凸的信号结构。之后利用蒸发和电镀技术，得金属负像母盘，最后用注塑法或光聚合法在金属母盘上复制光盘。读出信息：激光照射在凹坑上，利用凹坑与周围介质反射率差别读出信息。

1.2 CD-R 光盘记录信息：利用热效应。用聚焦激光束照射 CD-R 光盘中的有机染料记录层，照射点的染料发生汽化，形成与记录信息对应的坑点，完成信息的记录。读出信息：利用坑点与周围介质反射率的区别。

1.3 可檫写光盘

（1）相变型存储材料的光盘记录信息：高功率调制后的激光束照射记录介质，形成非晶相记录点。非晶相记录点的反射率与未被照射的晶态部分有明显的差异。读出信息：用低功率激光照射存储单元，利用反射光的差异读出信息。信息的擦除：相记录点在低功率、宽脉冲激光照射下，又变回到晶态。

（2）磁光存储材料的光盘记录信息：记录介质为磁化方向单向规则排列的垂直磁光膜。在聚焦激光束照射下，发生热磁效应，记录点的磁化方向发生变化，进而完成信息记录。读出信息：利用法拉第效应和克尔效应。信息的擦出：在激光的作用下，改变偏磁场的方向，删出了记录信息。

2 第一代、第二代光盘技术

多媒体信息时代的第一次数字化革命是以直径为 12cm 的高音质 CD（Compact disc）光盘取代直径为 30cm 的密纹唱片。这其中包括 CD-ROM, CD-R 和 CD-RW 类型。CD 光盘使用的激光波长为 780nm，数值孔径为 0.45，道间距为 1.6um，存储容量为 650MB。第二代数字多用光盘 DVD(Digital Versatile Disk)使用的激光波长为 635/650nm，数值孔径为 0.6，道间距为 0.74um，单面存储容量为4.7GB，双面双层结构的为 17GB。DVD光盘系列有 DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW 等多种类型。目前 DVD-Multi 已兼容了

3 蓝光存储及近场光存储

高清晰度电视 HDTV(High-Definition)的投入使用，要求研发出更高存储密度的光盘，蓝光存储、近场光存储等应运而生。

3.1 蓝光存储

光存储密度与［NA／λ］成正比，所以提高存储密度首先想到的是缩短波长和

提高物镜的数值孔径 NA。随着 405nm 波长的蓝紫色半导体激光器的成功开发和商品化，高密度激光视盘系统步入了第三代光存储时代。

二：闪存

快闪存储器（英文：Flash Memory），简称闪存，是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式，允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储，以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据，如存储卡与闪存盘。闪存是一种特殊的、以宏规模写的EEPROM。早期的闪存进行一次抹除掉就会清除掉整颗芯片上的数据。

闪存的成本远较可以字节为单位写入的EEPROM来的低，也因此成为非易失性固态存储最重要也最广为采纳的技术。像是PDA, 笔记本电脑, 数字随身听, 数码相机与手机上均可见到闪存。此外，闪存在游戏主机上的采用也日渐增加，藉以取代存储游戏数据用的EEPROM或带有电池的SRAM。

闪存是非易失性的存储器。这表示单就保存数据而言, 它是不需要消耗电力的。此外闪存也具有相当低的读取延迟(虽然没有电脑主存的DRAM那么快)。

与硬盘相比，闪存也有更佳的动态抗震性。这些特性正是闪存被移动装置广泛采用的原因。闪存还有一项特性：当它被制成存储卡时非常可靠──即使浸在水中

也足以抵抗高压与极端的温度。

虽然闪存在技术上属于EEPROM，但是“EEPROM” 这个字眼通常特指非

快闪式、以小区块为清除单位的EEPROM。它们典型的清除单位是字节。因为老式的EEPROM抹除循环相当缓慢，相形之下快闪记体较大的抹除区块在写入大量数据时带给其显著的速度优势。

闪存的一种限制在于即使它可以单一字节的方式读或写入，但是抹除一定是一整个区块。一般来说都是设置某一区中的所有位为“1”，刚开始区块内的所有

部份都可以写入，然而当有任何一个位被设为“0”时，就只能借由清除整个区块

来回复“1”的状态。换句话说闪存(特别是NOR Flash)能提供随机读取与写入操作，却无法提供任意的随机改写。不过其上的区块可以写入与既存的“0”值一样长的

消息(新值的0位是旧值的0位的超集合)。例如：有一小区块的值已抹除为1111，然后写入1110的消息。接下来这个区块还可以依序写入1010、0010，最后则

是0000。可是实际上少有算法可以从这种连续写入兼容性得到好处，一般来说

还是整块抹除再重写。尽管闪存的数据结构不能完全以一般的方式做更新，但这允许它以“标记为不可用”的方式删除消息。这种技巧在每单元存储大于1位数据的MLC设备中必须稍微做点修改。

另一项闪存的限制是它有抹写循环的次数限制(大多商业性SLC闪存保证“0”区有十万次的抹写能力，但其他区块不保证)。这个结果部分地被某些固件或文

件系统为了在相异区块间安排写入操作而进行的计算写入次数与动态重测所抵销；这种技巧称为耗损平衡。另一种处理方法称为坏区管理(Bad Block Management, BBM)。这种方法是在写入时做验证并进行动态重测，如果有验证