存储系统、信息记录方法及三维存储器与流程

本发明主要涉及到数据存储的，确切的说，涉及到在数据存储环节中的三维存储器和存储系统以及信息记录方法。

背景技术：

1、早期的存储器是平面类型的二维存储器，由于二维存储器能够容纳的晶体管数量有限并导致存储密度过低。为了克服二维存储器件的限制，业界已经研发了具有三维结构的存储器件例如三维闪存，常规措施是通过将基于晶体管的存储器单元三维地布置在半导体衬底之上来提高存储单元集成密度及数据容量。

2、关于三维的概念，例如三维闪存存储器是一种晶体管存储单元以三维堆叠的方式构造的闪存器件，在三维闪存存储器结构中，通常包括具有存储功能的堆叠结构以及具有相互连通功能的外部电路结构。堆叠结构可由栅极层和电介质层交替叠置形成，由位于叠层结构的阶梯区域的字线接触部将字线引出实现存储单元与外部电路的电连接。

3、针对存储器内部，例如三维闪存的三维存储器件内，闪存物理上通常划分为多个区块而且每个区块包括一定数量的存储单元。闪存的擦除操作一般都是以区块为基本单元也即最小单元的。常规三维存储器内的区块划分基本无差异。不同厂商的三维存储器或者相同厂商但针对不同客户定制需求的三维存储器可能会具有不同的区块划分标准。

4、传统三维存储器，最大的弊端是基于半导体晶体管，无论是读写还是擦除亦或其他数据操作都会产生高热。再者诸多类型的存储器需要通电才能保持数据，在掉电情况下经常会发生数据此时情况。非易失性存储器虽然掉电可保持数据不再丢失，非易失性存储器多半是用浮栅存储电荷来表达数据，电荷同样会产生泄漏，例如nand flash存储单元在不操作的情况下大约数年或数十年就会丢失大部分电荷。这是待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术涉一种信息记录的方法，其特征在于，主要包括：在透明材质中设置多个信息记录点，每个信息记录点处均布置有信息记录材料而且不同的数据利用具有不同预设特性的信息记录材料来表征，具有不同预设特性的信息记录材料在光照射之下从而映射出不同的颜色；以信息记录点所体现出的颜色来表征存储在透明材质中的数据。

2、上述的信息记录的方法，从事先提供的作为样本的透明材质中提取其诸多信息记录点在光照射下所映射出的图像数据，以改变预设特性的方式而提供一系列所述图像数据的数据集；利用所述的数据集对一个神经网络进行训练，使用训练好的神经网络来推理其他透明材质的信息记录点在光照射下所映射出的待识别图像所代表的数据。

3、上述的信息记录的方法，所述的透明材质至少包括了透明半导体晶圆或者透明陶瓷晶圆或者玻璃或者亚克力板。

4、上述的信息记录的方法，信息记录材料包括量子点物质、且不同的预设特性包括将量子点物质的粒子半径设置成不同；或者信息记录材料包括宝石材质、且不同的预设特性包括将宝石材质内的各种化学成分的占比调节至不同；或者信息记录材料包括用于混色的三基色材料、且不同的预设特性包括将三基色材料的混色比例关系设为不同。

5、上述的信息记录的方法，透明材质划分多个页，任一页的平面上所布置多个信息记录点作为该任一页的像素点集合，每个信息记录点作为一个像素点。

6、上述的信息记录的方法，分属于任意两个不同页的但地址相同的两个像素点设为互不交叠；或者分属任意两个不同页的但地址相同的两个像素点上下交叠。

7、上述的信息记录的方法，每一页的含全部像素点的图像作为一次性并行读取的并行数据，即每次以页为最小读取单元而一次读一页的数据；或者每一页的每个像素点的数据读取完成之后再读取下一个像素点的数据，即每次以单个像素点为最小读取单元而以串行的方式一次读一个像素点的数据。

8、上述的信息记录的方法，位于不同页但地址相同的所有像素点在垂直于页的方向上布置成螺旋状，后一页的任一像素点和相邻前一页的地址相同的一个像素点之间存在着一个螺旋角度值。

9、本技术涉及一种存储系统，其特征在于，包括：

10、透明材质，在它当中设置多个信息记录点，每个信息记录点处均布置有信息记录材料而且不同的数据利用具有不同预设特性的信息记录材料来表征，具有不同预设特性的信息记录材料在光照射之下而映射出不同的颜色；

11、计算机，其配置有相机，由相机捕捉一个作为样本的透明材质的诸多信息记录点在光照射下所映射出的图像数据，以改变预设特性的方式(例如改变样本透明材质上的诸多信息记录点之信息记录材料的预设特性)而提供一系列所述图像数据的数据集并由相机将所述数据集交互(或传输)给计算机；

12、计算机利用所述数据集对一个神经网络进行训练，使用训练好的神经网络来推理其他透明材质的信息记录点在光照射下所映射出的待识别图像所代表的数据。

13、上述的存储系统，所述计算机包括经典计算机或服务器或量子计算机或移动终端式的计算机(如平板或手机或工控机或笔记本电脑等)或光量子计算机等。

14、本技术涉及一种三维(3d)存储器，其特征在于，包括：在透明材质中设置多个信息记录点，每个信息记录点处均布置有信息记录材料而且不同的数据利用具有不同预设特性的信息记录材料来表征，具有不同预设特性的信息记录材料在光照射之下而映射出不同的颜色；

15、透明材质划分多个页，其中，任一页的平面上所布置多个信息记录点作为该任一页的像素点集合，每个信息记录点作为一个像素点；

16、以所述信息记录点所体现出的颜色来表征存储在所述透明材质中的数据。

17、上述的三维(3d)存储器，分属任意两个不同页的但地址相同的两个像素点设为互不交叠；或者分属任意两个不同页的但地址相同的两个像素点上下交叠。

18、上述的三维(3d)存储器，每一页的含全部像素点的图像作为一次性并行读取的并行数据，即每次以页为最小读取单元而一次读一页的数据；或者每一页的每个像素点的数据读取完成之后再读取下一个像素点的数据，即每次以单个像素点为最小读取单元而以串行的方式一次读一个像素点的数据。

19、上述的三维(3d)存储器，位于不同页但地址相同的所有像素点在垂直于页的方向上布置成螺旋状，后一页的任一像素点和相邻前一页的地址相同的一个像素点之间存在着一个螺旋角度值。

20、本技术涉及一种信息记录的方法，其特征在于，包括：在透明材质中设置多个信息记录点，每个信息记录点处均布置有信息记录材料而且不同的数据利用具有不同颜色的信息记录材料来表征，其中不同的颜色是指：不同的信息记录材料在光照射之下而映射出不同的颜色；以信息记录点所体现出的颜色来表征存储在所述透明材质中的数据。

21、本技术涉及一种三维(3d)存储器，其特征在于，包括：在透明材质中设置多个信息记录点，每个信息记录点处均布置有信息记录材料而且不同的数据利用具有不同颜色的信息记录材料来表征，不同的信息记录材料在光照射之下而映射出不同的颜色；

22、透明材质划分多个页，其中，任一页的平面上所布置多个信息记录点作为该任一页的像素点集合，每个信息记录点作为一个像素点；

23、以所述信息记录点所体现出的颜色来表征存储在所述透明材质中的数据。

24、本技术涉及一种存储系统，其特征在于，包括：

25、透明材质，在它当中设置多个信息记录点，每个信息记录点处均布置有信息记录材料而且不同的数据利用具有不同颜色的信息记录材料来表征，其中不同的颜色是指不同的信息记录材料在光照射之下而映射出不同的色彩；

26、计算机，其配置有相机，由相机捕捉一个作为样本的透明材质的诸多信息记录点在光照射下所映射出的图像数据，以改变信息记录材料之光照色彩的方式而提供一系列所述图像数据的数据集并由相机将所述数据集交互(或传递)给计算机；

27、计算机利用所述数据集对一个神经网络进行训练，使用训练好的神经网络来推理其他透明材质的信息记录点在光照射下所映射出的待识别图像所代表的数据。

28、在电子产品中传统机械硬盘(hdd)内部包含机械部件，磁头需在快速旋转的磁盘上移动至目标位置才能进行写入和读取，大量任务消耗在低效率机械动作上。机械运动不仅会浪费能量而且还会产生极大的热量，传统机械硬盘存在较大的弊端。

29、读取速度上远远超过机械硬盘的固态硬盘(ssd)不再关注于机械动作，再者固态硬盘在物理结构方面要比机械硬盘更加防震抗摔，原因在于固态硬盘采用固态电子存储芯片阵列制成并用集成电路代替了传统的旋转磁盘。正如前文所言，固态硬盘存储器多半是用浮栅存储电荷来表达数据，电荷同样会产生泄漏，例如nand flash存储单元在不操作的情况下大约数年或数十年就会丢失大部分电荷。这是待解决的问题。

30、本技术在上下文介绍的范例，其优势在于：并非是利用电荷来储存数据，所以近乎不存在任何电荷泄漏以及伴随着的数据丢失问题；也无需像机械硬盘那样必须在快速旋转的磁盘上移动至目标位置才能进行写入和读取而将大量任务消耗在机械动作上。与传统基于晶体管的存储器之另一个最大不同点之处在于，传统晶体管存储器被布置成大小不同的最小读写单元或者是最小擦除单元。这也意味着，每次的读写等动作必须以包括成千上万或更多个晶体管的最小操作单元来实施数据操作，最小操作单元内部的大量位线和字线等需要利用很多控制信息来分类操控，这不仅导致读写操作复杂而且必须引入诸多辅助电路例如指令解码及地址解码等来完成这些操作动作，而且容易出错。传统晶体管存储器的最小操作单元往往是块或页或扇区等划区区分模式。

31、本技术在上下文介绍的范例，优势还在于：不再囿于传统晶体管存储器的必须以最小操作单元(块、页、扇区)为对象来执行数据操作，允许以单一的最小操作单元例如单个像素点为对象来执行数据操作，而不需要一并操作其他像素点的数据，传统晶体管存储器以最小操作单元如块或页或扇区为对象来执行数据操作时还往往会顺带的一并操作相同操作单元的其他晶体管的数据。本文例如每一页的含全部像素点的图像作为一次性并行读取的并行数据，即每次以页为最小读取单元而一次读一页的数据；每页的每个像素点的数据读取完后再读取下一像素点的数据，即每次以单个像素点为最小读取单元而以串行的方式一次读一个像素点的数据。具有高度的数据操作灵活性和便捷性。