Новости про flash-память и NAND

Южнокорейский гигант исправил свою архитектуру Charge Trap Flash для использования слоёв в трёх измерениях, которые могут быть собраны друг над другом для создания больших по плотности хранилищ.

С V-NAND, компания Samsung, как она утверждает, не только достигла от двух до десяти кратного повышения надёжности, по сравнению с традиционной NAND, но и два раза увеличила скорость записи по сравнению с NAND памятью 10 нм класса с плавающими транзисторами. Первые версии чипов, изготовленных по этой технологии, будут иметь объём 16 ГБ, а с учётом возможности Samsung собирать по 24 слоя, общий объём одной микросхемы составит 128 ГБ.

И хотя данное достижение впечатляет, оно ничто, по сравнению с недавним анонсом компании Crossbar, представившую резистивную память (RRAM), которая позволяет хранить до 1 ТБ данных на чипе размером с почтовую марку. При этом такие микросхемы заметно быстрее, более энергоэффективны и, теоретически, более надёжны, чем V–NAND от Samsung.  Правда, V-NAND даже после 10 лет разработки по-прежнему не готова к массовому производству. В то же время, 3D микросхемы Samsung уже находятся в массовом производстве, а значит, мы увидим продукцию с этой памятью на полках магазинов уже в ближайшее время.

Ещё не прошло и восьми месяцев с момента анонса компанией скоростных чипов eMMC 4.5, как появилась новая версия NAND от южнокорейского гиганта. На самом деле Samsung объявила о начале массового производства того, что фирма называет самой быстрой в мире памятью для встраиваемых решений. Новые чипы eMMC PRO основаны на 64 ГБ микросхемах NAND флэш-памяти, изготовленной по техпроцессу 10 нм класса, и это первые микросхемы, поддерживающие стандарт eMMC 5.0. Напомним, что всего 3 недели назад о начале производства чипов 10 нм класса объявила компания Micron, которая изготовила микросхемы NAND по 16 нм техпроцессу.

Новые чипы доступны в вариантах с объёмом 16, 32 и 64 ГБ. Случайная скорость чтения из этих микросхем составляет 7000 операций ввода-вывода в секунду, а скорость последовательного чтения и записи равна 250 МБ/с и 90 МБ/с соответственно. Такие скорости окажутся невероятно полезными для обеспечения многозадачности в мобильных устройствах. А учитывая готовящийся к выпуску процессор Exynos 5 Octa 5420 от Samsung, такая память позволит компании в полной мере реализовать его возможности и создать мобильные гаджеты с невероятной производительностью.

В настоящее время 16 нм техпроцесс является не просто самым совершенным при производстве чипов памяти, но и самым тонким процессом производства микросхем вообще. Таким образом, Micron ещё более утвердилась на позиции лидера в производстве чипов.

Представленные 128 гигабитные устройства предназначены для применения в потребительских SSD, переносных накопителях (USB флэшки и карты памяти), планшетных ПК, ультратонких устройствах, мобильных телефонах и облачных хранилищах в ЦОД. Новая 128 Гб NAND память может предложить самую высокую плотность данных на квадратный миллиметр при самой низкой стоимости по сравнению с любыми MLC чипами. Фактически, новая технология позволяет создавать ёмкости почти в 6 ТБ на одной кремниевой пластине.

По поводу выпуска новой технологии вице-президент Micron NAND Solutions Group Глен Хок, вслед за словами благодарности своей «команде инженеров, которая безустанно трудилась над самой маленькой и самой совершенной в мире технологией производства флэш», заявил: «Снижение стоимости всегда будет фундаментальным процессом для NAND индустрии». Так что новая технология действительно позволит понизить цену на флэш-накопители.

Сейчас компания Micron изготавливает 16 нм образцы 128 Гб MLC NAND, при этом полноценное производство начнётся в четвёртом квартале этого года. Кроме памяти компания также разрабатывает SSD накопители на базе новых микросхем, которые должны поступить в продажу в 2014 году.

Конечно, если речь идёт о небольших объёмах, то использование USB 2.0 является допустимым, но ведь накопители Pico вышли в объёмах 16 ГБ, 32 ГБ и даже 64 ГБ, несмотря на малый размер.

Но, к всеобщему счастью, разработчики всё-таки решились обновить модельный ряд своих малогабаритных устройств, обеспечив поддержку USB 3.0, что означает рост теоретической скорости передачи данных с 480 Мб/с до 4,8 Гб/с. Надо отметить, что это весьма неплохой результат для флэшки, которая легко может стать брелком, или носиться на шнурке телефона или где-либо ещё. Она настолько мала, что многие её могут просто не заметить.

Такой размер всегда идёт на пользу, ведь накопитель можно всегда с лёгкостью носить за собой и использовать его в любой момент, когда это потребуется. К сожалению, о реальных скоростных характеристика производитель ничего не сообщил.

Современная MLC NAND память может выдержать от 3 до 5 тысяч циклов перезаписи. По уверениям Innodisk, новые чипы смогут выдержать порядка 30 000 циклов перезаписи. При этом разработчики обещают, что производительность памяти iSLC будет сопоставима с SLC при заметно меньшей стоимости. Выпуск первых микросхем по технологии iSLC должен произойти уже в этом квартале.

Сама технология предусматривает программирование двух бит на ячейку MLC в один бит на ячейку, что увеличивает разницу чувствительности между слоями. На практике это означает производительность идентичную решениям на базе SLC памяти. В среднем, долговечность iSLC даже превысит показатель в 30 тысяч циклов, многократно увеличив срок службы накопителей, по сравнению с MLC технологией. Кроме того, при подключении по интерфейсу Serial ATA II скорость записи памяти iSLC будет на 70% выше, чем у MLC накопителей.

Фирма Innodisk разрабатывает iSLC для максимально близкой производительности по сравнению с SLC, при максимальном приближении по стоимости к MLC. Сама технология направлена для обеспечения работы в нетребовательных к производительности устройствах, таких как POS-терминалы и интерактивные информационные стенды, при обеспечении высокой ёмкости с сохранением минимальной стоимости.

Новый чип позволяет хранить три бита информации на ячейку, что, как известно, называется технологией TLC (triple-level-cell), а это в свою очередь позволяет создать невероятно компактные решения по хранению данных.

Имея площадь в 146 мм², новое 128 Гб TLC устройство на четверть меньше, чем аналогичный 20 нм чип Micron, но изготовленный по технологии многоуровневых (а по сути двухуровневых) ячеек (MLC).

Новый чип нацелен на рынок недорогих сменных накопителей (флэш карты и USB брелки). Ожидается, что эти микросхемы займут в 2013 году 35% (по объёму данных) всей продукции компании для таких накопителей. Сейчас же речь идёт лишь об опытных образцах 128 Гб TLC NAND памяти. Массовое же производство запланировано на второй квартал.

«Это самое маленькое, самое высокоёмкое устройство на флэш-памяти NAND на рынке. Оно открывает новый класс потребительских устройств хранения данных», — заявил Глен Хок (Glen Hawk), вице-президент Micron NAND Solutions Group. «Каждый день мы изучаем новые и инновационные способы использования флэш накопителей, укрепляя энтузиазм и возможности Micron. Мы нацелены на расширение нашего портфеля лидирующих решений флэш накопителей, которые служат нашим проводником к клиентской базе».

Вам нужно быстро переписать данные с ПК на телефон или планшет, а может нужно подключить флэшку к устройству Android, но у вас нет подходящих переходников? Тогда вам пригодится новая флэшка от Sanwa Direct, которая поддерживает два способа подключения, без необходимости в дополнительных переходниках.

С одной стороны накопители серии 600-GUSD имеют традиционный USB коннектор, а с другой могут подключаться в разъём microUSB, так что одно устройство можно легко подключать к двум типам разъёмов. Кроме того, над полноразмерным USB штекером устройства расположен порт для карт памяти microSD, благодаря чему можно с лёгкостью и большой скоростью переписать данные с одного мобильного устройства на другое.

Однако, не смотря на то, что флэшку можно подключить к любому устройству на базе Android, оно не имеет стопроцентной совместимости. Лишь только те гаджеты, в которых есть поддержка универсальных USB накопителей (Honeycomb и выше), смогут распознать память 600-GUSD.

Разработчик готовится выпустить на японский рынок две версии таких накопителей. Флэшка объёмом 4 ГБ будет стоить порядка 24 долларов США, а за 8 ГБ придётся отдать 30 долларов. О том, когда накопители выйдут на мировой рынок, и выйдут ли вообще, ничего не сообщается.

Представители этого модельного ряда имеют монолитный металлический корпус, толщиной 4,5 мм и длиной 37 мм, что делает устройство водозащищённым.

К сожалению, нет данных о том, на какую глубину можно погружать накопитель, однако вряд ли это необходимо, ведь в основном флэшки оказываются в воде при стирке одежды, из кармана которой её забыли вынуть.

И если данные о влагостойкости не приведены, то известны остальные характеристики. Модельный ряд получит накопители объёмом 8, 16 и 32 ГБ и два варианта окраски корпуса — серебро и золото. Накопители рассчитаны на подключение по интерфейсу USB 2.0, максимальная скорость чтения составит 19 МБ/с, а записи — лишь 7 МБ/с.

Цена на накопитель пока не названа, но сообщается, что она будет соответствовать нижней границе мейнстрим рынка.

Контроллер поддерживает структуры по 8 и 4 КБ на страницу и обещает доступ на скорости до 180 МБ/с. Новый контроллер пригоден для обслуживания накопителей объёмом от 512 МБ до 1024 МБ. Поставки чипа начнутся в январе будущего года, а первые устройства с новым контроллером от TDK выйдут уже в апреле.

Кроме высокой скорости передачи данных в контроллер также была добавлена функция повторного считывания, которая призвана убедиться в правильности сохранения данных при использовании NAND памяти с MLC последнего типа. Вместе с автовосстановлением, рандомайзером данных и функцией автообновления, которые реализованы в современных версиях контроллеров GBDriver, новый чип обеспечивает прорыв в будущее хранения данных в твердотельной памяти.

Также новый контроллер позволяет обеспечить невероятно высокую надёжность хранения данных благодаря расширенной функции ECC, позволяющей расширить ECC до 71 бита на 512 байтный блок.

Название F2FS расшифровывается как «Flash-Friendly File-System», т. е. «Файловая система дружественная флэш», которая учитывает особенности хранения данных на полупроводниковых накопителях.

Согласно описанию разработчиков ФС, компании Samsung, эта система является «заботливо созданной для устройств, основанных на флэш-памяти NAND. Мы выбрали журналируемый структурный подход к файловой системе, но мы попытались адаптировать её к хранилищам новой формы. Также мы исправили некоторые известные проблемы очень старых журналируемых файловых систем, такие как эффект снежного кома блуждающего дерева… Ввиду того, что основанные на NAND хранилища показывают отличные характеристики в связи с их внутренней геометрией или управлением флэш-памятью, также известной как FTL, мы добавили различные параметры, позволяющие не только конфигурировать компоновку диска, но также позволяющие выбирать расположение данных и алгоритмы очистки».

В настоящее время эта ФС содержится в 16 патчах, разработанных Чэгыком Кимом из Samsung, и она добавляет в существующий код Linux примерно 13 000 строк кода.

Следует отметить, что это не первая файловая система, разработанная специально для флэш-памяти. К примеру, два месяца назад была представлена ФС Lanyard, однако она не была включена в состав ни одной ОС.