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全球的智能(néng)手機用(yòng)戶一直在不斷尋求更好的移動體(tǐ)驗。他(tā)們不僅下載比以往任何時候都更多(duō)的應用(yòng)，而且還使用(yòng)更為(wèi)複雜的應用(yòng)來支持攝影、4K Ultra視頻的播放和錄制、電(diàn)影流式播放、導航、圖像采集以及虛拟現實（VR）/增強現實（AR）等方面更大的技(jì )術進步。

在某些地區(qū)，智能(néng)手機是唯一與外界聯系的設備，因此用(yòng)戶對它們的依賴程度非常高，已經習慣于讓手機不間斷地運行并管理(lǐ)他(tā)們的日常生活。中(zhōng)國(guó)擁有(yǒu)全球最大智能(néng)手機用(yòng)戶群，這些用(yòng)戶經常使用(yòng)高級在線(xiàn)支付服務(wù)（如Alipay（支付寶）和Tenpay（财付通））來支付賬單和管理(lǐ)财務(wù)，使用(yòng)個人通信服務(wù)（如微信）來處理(lǐ)語音、視頻、文(wén)字和群發消息，甚至會利用(yòng)手機叫出租車(chē)（如滴滴出行），此類服務(wù)已經覆蓋四百多(duō)座城市的四億用(yòng)戶。

預計在未來，衆多(duō)智能(néng)手機應用(yòng)将産(chǎn)生難以置信的大量數據。消費者利用(yòng)這些下一代數據密集型應用(yòng)的能(néng)力将要求智能(néng)手機具(jù)有(yǒu)極高響應性的系統級性能(néng)以及支持更大文(wén)件所必需的高容量；同時，這種能(néng)力還依賴于智能(néng)手機每天産(chǎn)生和采集到的海量數據。

智能(néng)手機繼續在使用(yòng)嵌入式閃存來存儲和操作(zuò)應用(yòng)數據和用(yòng)戶數據，因為(wèi)其存儲單元駐留在适合手機設備有(yǒu)限空間的小(xiǎo)型半導體(tǐ)中(zhōng)。幾十年來，閃存一直基于二維平面的NAND技(jì )術，其将存儲單元水平地布置在物(wù)理(lǐ)空間中(zhōng)，因此受到半導體(tǐ)芯片的“x”和“y”邊界的限制。這項技(jì )術已經達到了其實際的規模限制，因此，在每一代産(chǎn)品中(zhōng)，提供越來越大容量、越來越高性能(néng)的存儲已經變得日益困難。所以3D NAND技(jì )術應需而生。它采用(yòng)創新(xīn)的工(gōng)藝架構，能(néng)夠帶來比2D平面NAND更大的容量、更好的性能(néng)和更高的可(kě)靠性。

3D NAND是閃存領域的一個重大進步，它有(yǒu)望釋放巨大的存儲容量增長(cháng)潛力。其布置在矽底層上的存儲單元能(néng)夠被移動到第三維空間，也就是在各個層面上進行垂直堆疊，并且通過傳播電(diàn)荷的導線(xiàn)進行連接。通過将存儲單元放置在多(duō)個層面上，就像摩天大樓的各個樓層一樣，這種垂直堆疊方式能(néng)夠在相同的物(wù)理(lǐ)空間中(zhōng)實現更大的存儲密度，而不受芯片邊界的限制，并且比2D平面NAND更可(kě)靠（稍後讨論）。其他(tā)讨論要點包括行業優勢以及3D NAND如何在系統層次上提高應用(yòng)性能(néng)，從而有(yǒu)助于實現新(xīn)一波智能(néng)手機應用(yòng)。

智能(néng)手機已經成為(wèi)消費者使用(yòng)最頻繁的移動設備，對用(yòng)戶也是最重要最關鍵的設備。用(yòng)戶不僅通過語音、文(wén)字和互聯網與外界保持聯系，還要通過手機進行娛樂、計算、導航、交易、捕捉珍貴時刻等等。截至2016年，全球智能(néng)手機用(yòng)戶數量超過20億，預計到2020年将增長(cháng)至将近30億。

每天都産(chǎn)生更多(duō)智能(néng)手機用(yòng)戶，而且人們也對其設備期望更多(duō)，這明顯表現在過去幾年中(zhōng)顯著提高的應用(yòng)下載量（圖1）。

• 在美國(guó)，消費者的移動應用(yòng)下載量在2017年（373億）預計将比2016年（292億）提高約28％，而且到2021年底将增加100％（達到747億）。

• 在亞太地區(qū)（包括擁有(yǒu)最大用(yòng)戶群的中(zhōng)國(guó)），消費者的移動應用(yòng)下載量在2017年（1177億）預計将比2016年（862億）提高約37％，而且到2021年底将增加69％（達到1989億）。

 随着智能(néng)手機應用(yòng)的使用(yòng)量繼續大幅增加，手機應用(yòng)下載的實際大小(xiǎo)也在不斷提高 -- 目前，移動應用(yòng)的平均大小(xiǎo)在iOS系統中(zhōng)大約為(wèi)38MB，在Android系統中(zhōng)大約為(wèi)15MB。

目前應用(yòng)較為(wèi)流行的智能(néng)手機App中(zhōng)，照片及視頻采集應用(yòng)的使用(yòng)量不斷上升 -- 而且目前所采集的内容也明顯更加先進和複雜。1小(xiǎo)時長(cháng)度的720p高清（HD）視頻，在每秒(miǎo)30幀的情況下，需要大約3.5GB的存儲空間。而一小(xiǎo)時1080p的高清視頻，在每秒(miǎo)30幀的情況下，需要大約7.6GB的存儲空間，而在每秒(miǎo)60幀的情況下需要大約11.7GB的存儲空間。一小(xiǎo)時4K Ultra視頻需要大約21.9GB的存儲空間。此外，2016年第四季度全球銷售的智能(néng)手機中(zhōng)，将近44％能(néng)夠錄制4K分(fēn)辨率的視頻，而慢動作(zuò)視頻需要的存儲容量通常比标準視頻高八倍。

為(wèi)了支持更高的存儲需求，并充分(fēn)利用(yòng)規模更大的下一代應用(yòng)，智能(néng)手機将需要極為(wèi)靈敏的系統級（芯片組和存儲器）性能(néng)和更大的容量。過去的16GB和32GB容量的智能(néng)手機現在已經被認為(wèi)不足，因為(wèi)他(tā)們性能(néng)低、容量小(xiǎo)，無法支持當今活躍的移動生活方式–這為(wèi)3D NAND閃存鋪平了道路。 

3D NAND以更低的每比特成本解決了與2D平面NAND縮放相關的挑戰，并且提供了更大的容量、更好的性能(néng)和更高的可(kě)靠性。用(yòng)于開發3DNAND的制造工(gōng)藝使得我們能(néng)夠采用(yòng)更小(xiǎo)尺寸的芯片，這樣便可(kě)以将更大的電(diàn)池安(ān)裝(zhuāng)到相同的物(wù)理(lǐ)空間中(zhōng)，從而提供更長(cháng)的設備可(kě)用(yòng)時間。

3D NAND架構中(zhōng)每個存儲單元之間的空間比傳統的2D NAND架構更寬松，從而支持存儲設備更快地寫入（或傳輸）數據。更寬松的單元空間還能(néng)夠減少同一個層面上每個相鄰3D NAND單元之間的噪聲和“單元對單元”幹擾，從而帶來比2D平面NAND架構更高的存儲數據完整性。

存儲級性能(néng)的提高能(néng)夠改善智能(néng)手機應用(yòng)的性能(néng)，并提供更強大的功能(néng)，例如更迅速的多(duō)次拍攝、更好的4K Ultra視頻播放或者更快的文(wén)件傳輸，這能(néng)夠支持新(xīn)一輪的智能(néng)手機應用(yòng)（下一節将詳述）。采用(yòng)3D NAND的存儲設備到2017年底預計占NAND總消費量的大約百分(fēn)之三十，到2019年底将占約百分(fēn)之六十六，并将在移動設備中(zhōng)大量使用(yòng)。

3D NAND在性能(néng)、存儲密度、可(kě)擴展性和可(kě)靠性方面均有(yǒu)重大改進，非常适合目前正在開發的下一代智能(néng)手機應用(yòng)。許多(duō)獨特而有(yǒu)趣的應用(yòng)正在開發之中(zhōng)，這将使未來智能(néng)手機的使用(yòng)更加令人興奮、更具(jù)有(yǒu)吸引力，這些都會推動對3D NAND的需求，以便存儲這些更大的文(wén)件以及它們所産(chǎn)生的數據量。其中(zhōng)包括：

• 全息顯示 -- 支持在智能(néng)手機視頻通話中(zhōng)使用(yòng)3D全息圖來傳達肢體(tǐ)語言

• 人工(gōng)智能(néng) -- 使智能(néng)手機能(néng)夠了解用(yòng)戶的個人偏好、興趣、日程等等，從而不僅可(kě)以根據個性化信息提供移動設備體(tǐ)驗，而且還可(kě)以不斷積累知識、模仿人的行為(wèi)、理(lǐ)解真實場景

• 無人機仿真 -- 通過模仿無人機的功能(néng)，可(kě)以将丢失的智能(néng)手機引導回合法的所有(yǒu)者手中(zhōng)

• 高端遊戲 -- 使智能(néng)手機轉變成與PC類似的高端遊戲設備

• 熱成像 -- 把智能(néng)手機轉變為(wèi)夜間模式，也就是與軍事人員和戶外運動愛好者所使用(yòng)的設備相類似的熱成像光學(xué)設備

• 實時翻譯 -- 使智能(néng)手機能(néng)夠對關鍵語言進行實時翻譯，從而幫助存在語言障礙時進行交流，特别是有(yǒu)助于那些處于險境的旅行者

• 360度視頻 -- 使配備了360度攝像頭的智能(néng)手機能(néng)夠創建出同時記錄各個方向景象的視頻，在此過程中(zhōng)，用(yòng)戶可(kě)以控制每個景象，從而能(néng)夠創建出動作(zuò)片段和基本的類似VR（虛拟現實）的體(tǐ)驗

3D NAND解決了與2D平面NAND縮放相關的挑戰 -- 以更低的每比特成本（在相同的物(wù)理(lǐ)空間上）實現了更高的密度，同時提供更大的容量、更好的性能(néng)和更高的可(kě)靠性。當嵌入到智能(néng)手機等移動設備中(zhōng)時，能(néng)夠大幅度改善内存級存儲，并挖掘存儲容量方面的巨大增長(cháng)潛力，而這将推動智能(néng)手機應用(yòng)新(xīn)時代的到來。有(yǒu)關詳細信息，請參閱白皮書“西部數據公(gōng)司與3D NAND革命”。