Новости про flash-память и Toshiba

Ожидается, что спрос на NAND-накопители для промышленности и ЦОД вырастет в первой половине 2020 года и сохранит тенденцию в течение всего следующего года, сообщает DigiTimes. Это связывают с развитием 5G и прогнозируют взрывной рост трафика до 20 ЗБ после коммерческого запуска этих сетей.

Источник отмечает, что уже сейчас такие компании как Samsung, Toshiba Memory, Micron Technology, Intel и SK Hynix готовятся к данному событию.

Лидер индустрии Samsung уже анонсировал массовое производство SATA SSD объёмом 250 ГБ на базе 6-го поколения памяти V-NAND. Во второй половине года компания готовится выпустить более быструю память V-NAND большей ёмкости.

Что касается Toshiba Memory, то она представила XL-Flash с низкими задержками и высокой производительностью. Эта память предназначена именно для коммерческого применения. Опытные образцы этой памяти появились в сентябре, а массовое производство начнётся в 2020 году.

Тем не менее, несмотря на продолжающейся рост плотности NAND-памяти, цены на неё продолжают падать, что негативно сказывается на всём рынке. По данным аналитической организации ChinaFlashMarket, мировой рынок NAND флэш-памяти в этом году составит 43 миллиарда долларов. Цены на NAND-память в первом полугодии снизились на 30%.

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.

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».

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.

Новая линейка устройств основана на 96-слойной 3D NAND памяти, которая доступна в трёх вариантах ёмкости: 128 ГБ, 256 ГБ и 512 ГБ. Благодаря высокой скорости чтения и записи и низкому энергопотреблению, новые устройства окажутся идеальными для мобильных устройств, смартфонов, планшетов и шлемов виртуальной реальности.

Пакет нового накопителя получил габариты 11,5х13 мм. Контроллер обеспечивает коррекцию ошибок, контролирует износ и логически-физическую адресацию, поиск и управление плохими блоками.

Все три устройства соответствуют стандарту JEDEC UFS Ver. 3.0, включая HS-GEAR4, что должно означать пропускную способность в 11,6 Гб/с на линию, а также применение функционала снижения энергопотребления. По сравнению с прошлым поколением, последовательная скорость чтения и записи в 512 ГБ версии выросла на 70% и 80% соответственно.

Применение технологии QLC позволяет увеличить объём хранимых на одном чипе данных. Уже с сентября компания планирует начать опытные поставки микросхем производителям SSD и разработчикам контроллеров для SSD. Массовое же производство памяти начнётся в 2019 году.

Переход на QLC позволяет увеличить объём хранимых в ячейке данных с 3 до 4. В результате появится возможность хранения 1,33 Тб данных на одном чипе. В случае распараллеленного применения стеков из 16 чипов в пакете, объём одной микросхемы можно увеличить до 2,66 ТБ. В Toshiba отмечают, что этот объём крайне необходим на фоне развития мобильных терминалов и устройств IoT, генерирующих огромные массивы данных.

Презентовать прототип планирует в ходе Flash Memory Summit, который состоится в Санта-Кларе в начале августа.

Новые устройства будут выпускаться в вариантах объёмом от 32 ГБ до 256 ГБ. Скорость 900 МБ/с обозначена для пакета объёмом 64 ГБ. Скорость записи для такого накопителя составит 180 МБ/с. В Toshiba ничего не сообщили о скорости случайного доступа для устройств BiCS3, но отметили, что скорость чтения на 200% выше, чем у прошлого поколения, а записи — на 185%. В то же время энергопотребление новых накопителей осталось неизменным.

Когда новые впаиваемые SSD на базе памяти BiCS3 появятся в потребительских устройствах, Toshiba не сообщила.

Поставки прототипов данной памяти начались ещё в июне, а первые образцы продукции намечены на второе полугодие 2017. Прототип такого передового устройства будет показан в ходе Flash Memory Summit, который пройдёт в Калифорнии в первой декаде августа.

Устройства, производимые по технологии TSV, имеют вертикальные электроды, которые проходят сквозь кристалл для обеспечения связей. Такой подход позволяет увеличить скорость передачи данных и снизить потребление энергии. Реальная эффективность такого способа была подтверждена компанией на основе двумерных TSV модулей.

Комбинируя 48-слойный 3D флеш процесс и TSV, Toshiba успешно увеличила скорость записи на накопитель, а энергопотребление каждого пакета оказалось примерно вдвое ниже, чем у BiCS FLASH памяти с проводным соединением.