Новости про flash-память

Фирма представила новую технологию BiCS Flash 3D памяти с хранением 1 бита в ячейке (SLC). Эта память сможет предложить задержки на уровне 3D XPoint, которую создала Micron совместно с Intel.

По уверениям разработчиков, память XL-Flash обеспечит задержки при чтении на уровне 5 мкс, что в 10 раз меньше современной памяти TLC NAND.

Находясь в спектре скорости между DRAM и NAND, память XL-FLASH обеспечивает большую скорость, низкие задержки и высокую ёмкость, а по цене — ниже традиционной DRAM. Изначально новая память будет выпущена в виде SSD, но позднее может появиться и вариант для работы с шиной ОЗУ в формате планок памяти NVDIMM.

Ключевые особенности памяти:

• Ядро объёмом 128 Гб (будет доступно в пакетах из 2-х, 4-х и 8-и ядер).
• Размер страницы 4 КБ для более эффективных операций чтения и записи.
• 16-плоскостная архитектура для более эффективной параллельности.
• Быстрое чтение и запись страниц на уровне 5 мс.

Компания отмечает, что память XL-Flash будет иметь высокое качество, ввиду зрелости технологии SLC, её хорошей масштабируемости и высокой надёжности.

Слово Kioxia является комбинацией японского слова «киоку», означающему «память» и греческого «аксиа», означающему объём. Читается название предельно просто — «киоксиа». Компания планирует открыть новую эпоху памяти, обусловленную ростом спроса на накопители больших объёмов, высокоскоростными хранилищами и обработкой данных.

Миссия Kioxia — Улучшить мир «памятью». Вовлекать «память», улучшить опыт и изменить мир.

Видение Kioxia — Вместе с изначально прогрессивной технологией мы предлагаем продукты, сервисы и системы, предоставляющие выбор и определяющие будущее.

Эта память кажется идеальным решением, ведь она является энергонезависимой и низковольтной. Опубликованный отчёт по исследованию гласит, что энергопотребление при записи и удалении в новой памяти в 100 раз ниже, чем у DRAM. Более того, хранилище обладает поразительной надёжностью и способно хранить данные дольше, чем существует вселенная.

Применение данной памяти позволит создать компьютеры, не требующие загрузки, и способные мгновенно переходить из режима сна в режим обычной работы.

Профессор физики Манус Хейн из университета Ланкастера заявил: «Универсальная память, которая просто хранит данные, которые легко изменить, по широко распространённому мнению была труднодостижимой, или даже невозможной, однако это устройство демонстрирует требуемые свойства».

Нет сомнений, что профессор провёл потрясающую работу, но пока о практическом применении памяти нового типа речи не идёт. Кроме того, в исследовании ничего не сказано о производительности такой памяти.

В мире 3D NAND оптимальным путём повышения плотности является увеличение числа слоёв в стековой структуре NAND. Компания SK Hynix сообщила, что она первой в мире приступила к производству 128-слойных чипов TLC NAND объёмом 1 Тб, используя 4D структуру. Конечно, инженеры не открыли четвёртое измерение, а просто разместили слой периферии под стеком 3D NAND.

С переходом на 128-слойные стеки компания может увеличить продуктивность на 40%, по сравнению с нынешней 96-слойной структурой. Кроме того, переход на новую технологию позволяет на 40% сократить себестоимость производства.

Компания планирует начать поставки 4D NAND памяти во второй половине этого года, обещая скорости передачи данных на уровне 1400 Мб/с при напряжении 1,2 В. Эти чипы окажутся крайне полезными для мобильных устройств.

Также компания сообщила, что планирует создавать собственные клиентские SSD объёмом до 2 ТБ на базе собственных контроллеров. Для корпоративного рынка SK Hynix будет разрабатывать накопители объёмом 16 ТБ и 32 ТБ.

Следующим шагом компании станет создание 176-слойных чипов NAND.

С ноября прошлого года цены на твердотельные накопители постоянно снижались, однако случившийся сбой электропитания может привести к росту. Авария произошла в японском регионе Йоккаити 15 июня. 13-минутное отключение привело к тому, что компании потребовалось две недели на то, чтобы оценить ущерб. Согласно отчёту, авария на электросетях повлияла как на оборудование, так и на производственные инструменты, используемые для выпуска пластин NAND, а последствия до сих пор не ликвидированы.

В связи с этим Western Digital предупредила своих заказчиков флеш-памяти, что в ближайшие кварталы недопоставка микросхем составит шесть экзабайт.

В компании также сообщили, что дефицит памяти будет наиболее остро ощущаться в ближайшие пару месяцев. Восстанавливать производство компания планирует «как можно скорее».

В марте этого года SK Hynix начала опытное производство 96-слойной 4D NAND памяти, а Toshiba и Western Digital уже вынашивают планы по введению 128-слойной технологии памяти типа TLC. Это позволит увеличить плотность данных, но при этом избежать проблем, связанных с запуском памяти QLC.

Решение о внедрении новой технологии производства NAND появилось на фоне продолжающегося кризиса перепроизводства и переполненности рынка продуктами на базе хорошо отработанной 64-слойной технологии. Применив новую технологию можно перейти к меньшим объёмам производства, сократив избыток памяти на рынке и подняв на неё цену, одновременно снизив себестоимость.

Последние полгода обозреватели считали, что спрос на NAND-память со стороны производителей смартфонов во втором полугодии заметно вырастет. Также оживление на рынке ожидали от производителей серверов и ЦОД. Однако теперь аналитики ожидают, что NAND-память продолжит тенденцию к удешевлению.

Глобальная торговая ситуация по-прежнему негативна для спроса на конечном рынке, и спрос от производителей оборудования для центров обработки данных не подаёт признаков повышения. Краткосрочный спрос — ограничен.

Таким образом отмечается, что цена на память NAND во втором полугодии продолжит снижаться, хотя темпы снижения замедляться до величины менее 10%.

Компания отметила, что она применяет собственную QLC технологию для построения 96-слойных 4D чипов. Она отмечает, что её новые микросхемы объёмом 1 Тбит будут доступны производителям «как раз к открытию рынка QLC».

При этом фирма сообщает, что занимается разработкой собственного программного алгоритма по работе с памятью QLC и контроллера, и планирует выпустить соответствующие решения вовремя, чтобы отвечать требованиям клиентов.

«Мы планируем выпускать собственные SSD на основе QLC со следующего года, когда ожидается значительный спрос на QLC NAND для промышленности», — заявил вице-президент и глава разработки стратегии NAND в SK Hynix Хан Джу На. «В частности, мы намерены занять надёжную позицию на рынке высокоплотных eSSD, которые заменяют жёсткие диски решениями на базе NAND Flash, поскольку имеют объём 16 ТБ или больше».

Факт поставки образцов терабитных QLC NAND микросхем прокомментировал исполнительный директор Silicon Motion Technology Уоллес Коу: «Мы получили инженерные образцы QLC от SK Hynix и мы поражены общей производительностью. Образцы отвечают требованиям к клиентским SSD».

По прогнозам IDC доля QLC памяти на рынке NAND должна вырасти с 3% в 2019 году до 22% в 2023 году, в то время как рынок eSSD будет расти по 48% в год, быстро заменив HDD в течение 5 лет.

По номенклатуре Toshiba чип будет называться BiCS-5. Несмотря на высокую плотность, чип будет основан на памяти TLC, а не новой QLC. Это связывают с продолжающимися проблемами при производстве QLC и низким процентом выхода годных отпечатков. Однако за счёт повышения числа слоёв чипы будут иметь объём 512 Гб, что на треть больше, чем у 96-слойных чипов. Первые коммерческие продукты на основе 128-слойной памяти появятся в 2020 или 2021 годах.

Сообщается, что чипы BiCS-5 имеют четырёхплоскостную конструкцию. Их ядра разделены на 4 секции, или плоскости, доступ к которой осуществляется независимо. Для сравнения, BiCS-4 имела две плоскости. Благодаря этому скорость записи на канал также удвоится и составит 132 МБ/с. Кроме того, в новых микросхемах используется инновационное размещение логической цепи под самым нижним «слоем» с данными, что позволяет на 15% экономить размер ядра.

Аналитики считают, что новые микросхемы будут изготавливаться на 300 мм блинах с выходом годной продукции выше 85%.

Цены на память NAND падают с 2018 года, что связывают с увеличением поставок 64- и 72-слойных микросхем. В результате цены достигли минимума в 10 центов за гигабайт. Чтобы избежать дальнейшего удешевления, крупнейшие производители замедлили производство. Однако прогресс в производстве 96-слойных микросхем обеспечит дальнейший рост поставок. Отмечается, что перепроизводство NAND сохранится, а цены продолжат снижение.

Лидер отрасли, Samsung, добивается улучшения качества пластин с 96-слойной 3D NAND, чтобы выпускать 512 ГБ накопители UFS 3.0. Во втором полугодии компания планирует наладить выпуск 1 ТБ решений по той же технологии. Также компания прогрессирует в выпуске QLC памяти.

Недавно Toshiba выпустила новое поколение SSD и UFS 3.0 на базе 96-слойной 3D NAND. Что касается Micron, то эта компания анонсировала аналогичные продукты. Также она занимается разработкой терабайтных QLC NAND устройств, со стартом массового производства во втором квартале.