存储专利分类有哪些类型及应用领域

储能专利

随着数字经济的快速发展，数据成为核心生产要素，而存储专利作为支撑数据存储与管理的核心技术保障，其创新水平直接关系到信息技术产业的竞争力。从个人手机中的存储空间到云计算数据中心的海量存储集群，每一次存储技术的突破背后，都离不开存储专利的布局与保护。国家知识产权局最新数据显示，2023年我国存储专利申请量达12.6万件，同比增长18.3%，其中发明专利占比82.5%，凸显出行业对核心技术创新的高度重视。这些专利覆盖了从硬件介质到软件算法、从基础材料到系统架构的全产业链，推动着存储技术向更高容量、更快速度、更低功耗的方向演进。

存储介质与硬件设计专利

存储介质是存储技术的物理基础，相关专利主要围绕存储芯片的结构设计、制造工艺及性能优化展开，直接决定存储设备的容量、速度和可靠性。传统机械硬盘（HDD）的专利布局已趋于稳定，而固态硬盘（SSD）因性能优势成为当前创新热点，其中NAND闪存的3D堆叠技术是核心突破方向。长江存储申请的“一种三维闪存存储器件及其制备方法”专利，通过创新的Xtacking架构，将存储单元阵列与外围电路晶圆独立制造后键合，不仅提升了芯片良率，还使存储密度较传统2D NAND提升3倍以上，该技术已应用于其消费级SSD产品，推动国产存储芯片实现从“跟跑”到“并跑”的跨越。

在存储芯片类型上，QLC（四级单元）和PLC（五级单元）技术通过增加每存储单元的比特数提升容量，三星电子的“一种PLC NAND闪存的编程方法”专利，通过优化电压调节算法，解决了多电平存储中的干扰问题，使单颗芯片容量突破1TB；国内企业长鑫存储则在DRAM（动态随机存取存储器）领域布局，其“一种高带宽DRAM存储芯片的读写控制电路”专利，通过改进数据通路设计，将内存带宽提升至6400Mbps，满足高端服务器和AI训练的需求。

除了硅基存储，新型存储介质专利也在加速涌现。相变存储器（PCM）和阻变存储器（RRAM）因兼具高速和非易失性，被视为下一代存储技术的重要方向。清华大学材料学院研发的“一种基于硫系化合物的相变存储材料及其制备方法”专利，通过引入锗元素调节材料晶化温度，使PCM的擦写次数突破1000万次，数据保持能力提升至85℃下10年以上，为车规级高温存储场景提供了可能；中科院上海微系统所的“阻变存储器的界面调控方法”专利，则通过在电极与存储层间构建氧化铪缓冲层，将RRAM的功耗降低60%，相关技术已在物联网传感器节点中试点应用。

存储架构与系统设计专利

随着数据规模爆炸式增长，存储架构正从集中式向分布式、云边协同演进，相关专利聚焦于系统可靠性、扩展性和资源利用率的优化。分布式存储通过将数据分散存储在多节点，解决了单点故障问题，其中一致性算法是核心技术。浪潮集团申请的“一种基于动态副本的分布式存储数据一致性维护方法”专利，通过实时监测节点负载和网络状况，智能调整数据副本数量（从3副本动态增至5副本），在保证数据可靠性的同时，使存储利用率提升15%，该技术已应用于其云海OS分布式存储系统，服务于政务云、金融云等关键领域。

云计算场景下，对象存储因支持海量非结构化数据（如图片、视频、日志）成为主流，其专利创新集中在数据分片、元数据管理和访问效率优化。阿里云的“对象存储服务的数据分片与重组方法”专利，通过将大文件分割为固定大小的块（如4MB/块），并为每个块生成唯一指纹，实现了跨地域数据冗余存储和快速检索，目前该技术支撑着淘宝每日超10亿张商品图片的存储需求；腾讯云的“基于混合索引的对象存储元数据管理方法”专利，则通过内存索引与磁盘索引结合，将元数据查询延迟降低至1ms以内，满足短视频平台的实时访问需求。

边缘存储架构专利则针对物联网“数据产生在边缘、处理在本地”的特点，优化低功耗和弱网环境下的存储能力。华为技术有限公司的“边缘节点存储资源调度方法”专利，通过预测传感器数据生成频率，动态调整存储压缩率和传输策略，使智能电表的本地存储容量需求减少40%，同时延长设备续航时间；中科创达的“物联网边缘设备的存储碎片化整理方法”专利，通过后台增量整理算法，解决嵌入式设备长期使用后的存储碎片化问题，确保工业控制模块的稳定运行。

数据处理与管理专利

存储不仅是“存数据”，更要“管数据”，数据处理与管理专利围绕数据压缩、去重、加密、备份等技术展开，旨在提升存储效率和数据安全性。数据去重技术通过识别重复数据并只保留一份，广泛应用于企业级存储，华为的“基于内容感知的分布式数据去重方法”专利，通过分块哈希比对与增量存储结合，在金融行业数据中心的实践中，使存储容量需求降低50%以上，每年为企业节省数亿元硬件成本；联想集团的“虚拟机存储的数据去重与快照整合方法”专利，则将去重技术与虚拟机快照结合，减少备份数据量的同时，缩短快照创建时间至传统方法的1/3。

数据安全存储专利在隐私计算和合规要求下成为热点，尤其在医疗、金融等敏感领域。复旦大学计算机学院的“联邦学习中的分布式存储加密方法”专利，通过同态加密与差分隐私结合，使医疗机构在不共享原始病历数据的情况下，联合训练疾病预测模型，既保护患者隐私，又提升模型准确率；蚂蚁集团的“基于可信执行环境的存储加密方法”专利，则利用CPU的SGX（软件防护扩展）技术，在内存中构建安全区域存储加密密钥，防止数据在传输和使用过程中被窃取，该技术已应用于支付宝的交易数据存储系统。

数据备份与容灾专利则聚焦业务连续性保障，浪潮信息的“基于时间点快照的存储系统容灾方法”专利，通过将快照数据异步复制到异地灾备中心，并支持任意时间点数据恢复，使银行核心系统的RTO（恢复时间目标）缩短至5分钟以内，远低于行业平均的30分钟；科科豆平台的专利检索数据显示，2023年数据安全相关存储专利申请量同比增长32%，反映出企业对数据资产保护的重视程度显著提升。

接口协议与应用场景专利

存储接口协议是连接存储设备与主机的“桥梁”，其专利创新直接影响数据传输速度和设备兼容性。传统SATA接口因带宽限制（最高6Gbps）逐渐被NVMe（非易失性内存主机控制器接口规范）取代，NVMe通过PCIe通道和并行队列设计，将SSD读写速度提升至32Gbps以上。英特尔的“NVMe over Fabrics存储网络通信方法”专利，通过RDMA（远程直接内存访问）技术，实现服务器与存储设备的内存级数据传输，将云数据中心的存储访问延迟降低至10微秒以内；三星的“UFS 4.0存储接口的电源管理方法”专利，则通过动态调整接口电压和时钟频率，使智能手机的UFS存储功耗降低25%，同时传输速度提升至4.8Gbps，支持4K视频的实时录制与回放。

不同应用场景对存储的需求差异催生了场景化专利创新。消费电子领域，智能手机存储专利聚焦小型化和低功耗，小米的“一种移动终端的存储扩展方法”专利，通过eUFS（嵌入式通用闪存）与虚拟内存结合，使6GB物理内存手机实现等效8GB内存的多任务处理能力；游戏本存储则强调高速和抗震，联想拯救者系列的“游戏本存储模块的减震结构”专利，通过硅胶缓冲和金属框架固定，使SSD在跌落测试中的存活率提升至99%。

工业存储专利则注重可靠性和宽温适应，西门子的“工业PLC系统的掉电数据保护方法”专利，通过超级电容和FRAM（铁电存储器）结合，确保在突然断电时，生产工艺参数能完整保存并快速恢复，避免生产线停机损失；在自动驾驶领域，特斯拉的“车载存储系统的数据分层方法”专利，将自动驾驶数据分为实时数据（如摄像头画面，存于DRAM）、近期数据（如传感器日志，存于SSD）和历史数据（如训练样本，存于HDD），既满足实时决策需求，又降低长期存储成本。

通过八月瓜平台的专利分析报告可见，当前存储专利创新呈现“硬件与软件协同、通用与场景并重”的特点，企业、高校和科研机构的专利布局各有侧重：企业更关注商业化技术（如3D NAND、分布式存储），高校和科研机构则聚焦基础材料（如新型存储介质）和前沿算法（如AI辅助存储优化）。这些专利共同构成了存储技术创新的生态体系，推动着数字经济从“数据产生”向“数据价值挖掘”加速迈进，而随着量子存储、生物存储等颠覆性技术的探索，存储专利的创新空间将进一步拓展，为人类社会进入“EB时代”（1EB=10亿GB）提供核心技术支撑。

常见问题（FAQ）

存储专利有哪些常见类型？常见类型包括数据存储、存储设备、存储系统架构等方面的专利。存储专利主要应用在哪些领域？主要应用于计算机、云计算、大数据、移动设备等领域。如何查询存储专利分类信息？可以通过国家知识产权局官网等正规渠道进行查询。

误区科普

很多人认为只有大型科技公司才有存储专利，实际上，一些小型企业甚至个人在存储技术创新方面有独特成果，也可以申请存储专利。专利申请并不受企业规模、个人身份限制，关键在于技术的创新性和实用性。

本文观点总结：

随着数字经济发展，存储专利作为数据存储与管理的核心技术保障，其创新水平关系到信息技术产业竞争力。2023 年我国存储专利申请量达 12.6 万件，同比增长 18.3%，发明专利占比 82.5%。 1. 存储介质与硬件设计专利：围绕存储芯片结构设计、制造工艺及性能优化，涵盖传统机械硬盘、固态硬盘、新型存储介质等，如长江存储的 3D 堆叠技术、三星的 PLC NAND 闪存编程方法、清华的相变存储材料专利等。 2. 存储架构与系统设计专利：存储架构从集中式向分布式、云边协同演进，相关专利聚焦系统可靠性、扩展性和资源利用率优化，包括分布式存储、云计算对象存储、边缘存储架构等，如浪潮的分布式存储数据一致性维护方法、阿里云的对象存储服务数据分片与重组方法等。 3. 数据处理与管理专利：围绕数据压缩、去重、加密、备份等技术，提升存储效率和数据安全性，如华为的数据去重方法、复旦的分布式存储加密方法、浪潮的存储系统容灾方法等。 4. 接口协议与应用场景专利：存储接口协议创新影响数据传输速度和设备兼容性，不同应用场景催生场景化专利，如英特尔的 NVMe over Fabrics 存储网络通信方法、小米的移动终端存储扩展方法等。当前存储专利创新呈现“硬件与软件协同、通用与场景并重”特点，未来随着颠覆性技术探索，创新空间将进一步拓展。

引用来源：

国家知识产权局最新数据
科科豆平台的专利检索数据
八月瓜平台的专利分析报告

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