原创 浅谈容量与可靠性的矛盾

我们总希望，容量越来越高，可靠性也越来越高，希望两者同时高，但很多时候当一项东西只是按着原有的模式发展，总有到头的时候，这个时候容量与可靠性整体上就无法再进一步提高，那么该如何解决呢？

先看存储器技术的发展，电脑的初期，只有nor flash技术，nor flash可靠性很高，因为上面要跑程序，使用中不允许错一个bit，但为了保证可靠性，不能错误，只能提高容错门限，降低容量。所以这么要求100%正确率的Nor Flash，只能依靠工艺的提高来提高容量，相对于Nor Flash，Nand Flash就承认有错误，允许一定的错误率存在，这样工艺要求大大下降，设计难度也大大下降，芯片不良率也极低，所以单位容量密度很高，但要解决这个存储错误问题，必须要引入校验和错误标记。Nand Flash在PC初期发展不大，只是后来文件越来越大，出现了U盘和智能手机，大容量DRAM出现的出现，才让Nand Flash真正发展起来。

类似NandFlash，其他的很多存储设备，比如硬盘等，都是如此，尤其是光盘，可以说是极致，整张光盘差不多有一半的校验纠错码，以解决碟片划伤等问题，尤其引入交织，分散存储数据，不然一个划伤，可能影响了连续的一片数据而导致无法恢复数据。

类似的，通讯领域也有容量与可靠性的矛盾，比如以前的Modem，速率很低，但它的编码质量很高，ADSL是放宽了编码质量，让通讯容量密度大大提高，对于通讯来说，除了校验之外，还有重发机制解决错误的续传问题。

无线通讯网络，比如现在的手机通讯，信号本身是极为不可靠的，你进个山洞，出入地下车库等等，信号变化极大，所以必须承认错误的存在的基础下，通过校验和重传来实现可靠的传输。而现在2G->3G->4G，本质上讲就是降低通讯编码的质量，提高通讯的容量密度来实现的。2G、3G、4G如何实现编码密度提高，将在今后再讲，但在这儿先给出一个比较合理的比喻：2G，就等于现在的高速公路，车在自己的车道上行驶，车与车侧面的宽度很大，车与车前后的宽度也很大，所以车容量较低。3G不再这么简单的划分车道了，在车的四侧安装上防撞的传感器，这样车自动根据设定的间距行驶，车辆密度大大提高，但毕竟还有间隙。4G呢，这个间隙完全没有了，车与车只要还能开，不撞坏了，擦点皮什么的都很正常，因为我们需要开到目的地的是车，至于车的刮伤程度不影响我判断它是不是车的问题就没关系了。所以本质上就是提高信道编码的利用率。

网络技术本身就是在承认不可靠的基础上发展起来的，同理，我们把这个思想应用于产品，假如一个产品的一个关键器件质量只有一年，而整体需要10年的话，我们在改善这个关键器件质量无法提高的情况下，只能把他设计的很容易更替，那么我们今后就定期维护、保养、更换即可，没必要跟它死扣。

作者：凤舞天