Memorie flash la răscruce

Pentru producătorii de memorie flash, acum poate fi cel mai bun moment și cel mai rău al vremurilor. Pe de o parte, nu numai că folosim din ce în ce mai multă memorie flash în telefoanele, tabletele și din ce în ce mai mult în computerele noastre de notebook-uri, dar flash-ul a devenit o parte integrantă a majorității sistemelor de centre de date, de la stocare la serverele de întreprindere. În același timp, tehnologia care a permis memoria flash să devină atât de omniprezentă și să scadă prețul atât de rapid în ultimii ani pare să se apropie de sfârșitul ei.

Ambele tendințe au fost expuse la Summit-ul anual al memoriei flash săptămâna trecută.

Probabil marea veste este modul în care se integrează flash-ul în sistemele enterprise. De mult timp, am văzut SSD-uri, flash în același factor de formă ca și hard disk-urile, amestecate cu un număr mult mai mare de hard disk-uri tradiționale, cu software-ul care oferă „tiering” pentru a pune cele mai frecvent utilizate date pe SSD-urile mai rapide și datele mai puțin utilizate pe unitățile de încetinire. Acum, vedem câteva abordări diferite în ceea ce privește dispozitivele doar cu bliț.

De exemplu, Jason Taylor de la Facebook a explicat într-o notă cheie cum compania folosește blițul ca cache în unele sisteme, flash ca stocare primară în baza sa de date și ca o alternativă RAM în unele servere index. El a explicat că, dacă aveți nevoie de două zile de știri, provine de la serverele cu memorie RAM; dacă aveți nevoie de o veste de două săptămâni, aceasta provine din flash.

Multe companii au alternative la SSD-urile tradiționale, inclusiv mai mulți jucători cunoscuți, precum Fusion-io și XtremIO, care a fost achiziționat de EMC. IBM a anunțat recent un server all-flash cunoscut sub numele de FlashAhead, bazat pe tehnologia de la Texas Memory Systems.

La emisiune au existat mai multe abordări interesante. De exemplu, Skyera creează un tablou complet flash bazat pe bliț MLC, care deține în mod obișnuit doi biți de date în fiecare celulă, deci este mai puțin costisitor, dar nu este la fel de robust ca blițul cu un singur nivel sau SLC care este utilizat în multe SSD-uri ale întreprinderii. Utilizând propriul controler, compania a introdus o incintă de 1U cunoscută sub numele de skyEagle, care deține până la 500 TB și poate crea 5 milioane de IOps (operații de intrare-ieșire pe secundă) pentru 1, 99 USD pe GB formatat, un preț rezonabil pentru tablourile de stocare a întreprinderii.

Toată lumea arăta SSD-uri la puncte noi și mai bune de preț. Samsung, care se pretinde a fi cel mai mare vânzător de SSD-uri, a introdus o nouă linie de consum cunoscută sub numele de 840 EVO, care trece la memoria TLC de 19 nm (trei niveluri de celule) și acum vine cu 1 GB de memorie cache DRAM. Aceasta este disponibilă într-o varietate de dimensiuni, inclusiv o versiune de 250 GB cu un preț de listă de 189, 99 USD și o versiune de 1 TB cu un preț de listă de 649, 99 USD. Asta înseamnă mulți bani pentru stocarea consumatorilor, dar este mult sub 1 USD / GB, o mișcare destul de impresionantă.

Unele companii au avut unele probleme inovatoare asupra problemei. Micron a arătat modul în care controlorul dintr-un SSD ar putea fi exploatat pentru a accelera căutările în MySQL, susținând de două ori performanța SSD-urilor standard.

Vorbind despre SSD-uri, viteza SSD-urilor de întreprindere se îmbunătățește, interfețele trecând de la 6Gbps la 12Gbps. Și în timp ce sistemele de întreprinderi analizează din ce în ce mai mult soluții precum cardurile PCIe umplute cu stocare flash, SSD-urile de consum sunt din ce în ce mai mici, multe companii inclusiv Intel vorbesc despre noul factor de formă m.2, care este mult mai mic decât tradiționalul greu de 2, 5 inci. unități de disc sau chiar mSATA.

Vânzătorii de hard disk-uri achiziționează companii cu expertiză flash și folosesc asta pentru a crea atât SSD-uri cât și unități hibride - cele care includ atât suport flash cât și media magnetică rotativă. Western Digital a achiziționat producătorul de software SSD VeloBit și este în proces de achiziție a STEC, în timp ce Seagate are mize în DensBits, care face controlere și Virident, care face stocare PCIe bazată pe Flash. Al treilea producător rămas de hard disk-uri, Toshiba, este unul dintre cei mai mari producători de stocare flash.

Totuși, pe partea tehnologică, totul nu era atât de roz. Este destul de clar tehnologia de bază pe care industria a folosit-o pentru a face memorie flash, ceea ce este cunoscut sub numele de „poarta flotantă NAND”, pare să-și atingă limita, majoritatea producătorilor având probleme să creeze versiuni de lucru sub 16nm la 19 nm. Am auzit că poarta flotantă NAND și-a atins limitele înainte, dar acum fabricarea la geometrii mai mici pare să fie foarte dificilă, în special datorită întârzierilor echipamentelor de litografie ultraviolete (EUV).

Cea mai comună alternativă aici este „vertical NAND”, unde Samsung a câștigat multă atenție odată cu lansarea a ceea ce ar trebui să fie primul produs comercial, blitzul său 3D „V-NAND”. În loc de NAND planar comun cu o poartă plutitoare pentru a prinde electronii din celula de memorie, aceasta folosește mai multe straturi de celule de memorie, fiecare folosind o peliculă subțire numită sarcină-capcană pentru a stoca electronii. Designul, materialele și structura sunt toate foarte diferite.

Produsul inițial V-NAND de la Samsung, care este deja în producție, va fi un cip de 24 de straturi care stochează 128 GBți, compania urmând să crească acest lucru la cipuri de 1Tb până în 2017. Unul dintre avantajele mari este aici că folosește litografia standard (mai mare de 30 nm, deși Samsung nu a specificat o dimensiune specifică), deci nu necesită instrumente EUV. În timp, aceasta ar trebui să crească în densitate prin creșterea numărului de straturi, în loc să micșoreze doar dimensiunea celulei prin litografie.

Samsung a arătat primul SSD V-NAND, o unitate SATA 6Gbps de 2, 5 inci, disponibilă în capacități de 480 GB și 960 GB, despre care compania a spus că va fi cu 20 la sută mai rapidă și va folosi 50% mai puțină putere decât SSD-urile actuale.

Ceilalți producători de flash nu par în urmă. Toshiba și SanDisk, care colaborează la producția flash, susțin că Toshiba a inventat de fapt NAND vertical, dar este convins că deocamdată generația sa „1Y”, soluțiile pe doi și trei biți vor avea mai mult sens pentru piață. Micron și Intel, care de asemenea sunt parteneri în memoria flash, amândoi spun că dețin expertiza în realizarea 3D NAND, dar deocamdată se concentrează pe flash plan mai tradițional de 16 nm, deoarece spun că este mai rentabil. Micron a spus însă că funcționează pe un cip de 256 GB bazat pe 3D NAND. SK Hynix a vorbit despre blitzul său NAND MLC de 16 nm, dar arăta, de asemenea, o placă 3D NAND în cabina sa, iar compania a spus că un cip de 128 GB va fi în producție până la sfârșitul acestui an și se va ridica în volum anul viitor.

Majoritatea observatorilor consideră că cantitatea de NAND verticală va fi relativ mică pentru următorii doi ani, cu blițul planar tradițional continuând să domine piața, însă acel NAND vertical va deveni o parte mult mai mare a pieței de memorie non-volatile între 2016 și 2018 Dar până la acel moment, alte alternative pentru memorie ar trebui să vină pe piață.