Новости по теме «Western Digital выпускает 512 гигабитные 64-слойные чипы»

Работая в серверах, отказавшие HDD функционировали в среднем около двух с половиной лет, что противоречит гарантийному законодательству ЕС, которое требует минимум три года гарантии.

Статистика собрана по тридцати различным моделям HDD объёмом от 4 ТБ до 12 ТБ, с фокусом на ежегодный уровень сбоев для HGST (7), Seagate (13 моделей), Toshiba (7 моделей) и WDC (3 модели).

Наибольшее число отказов было у Seagate. Её модель ST12000NM0007 объёмом 12 ТБ продемонстрировала 2023 отказа, с ежегодным отказом 7,46% и средним сроком работы всего 18 месяцев. Для сравнения, WDC обладали самым низким уровнем отказов в 0,31%.

Общий уровень отказов в I квартале 2023 года составил 1,54%, что выше 1,21% в IV квартале 2022 года и 1,22% в I квартале 2022 года.

Компания Kioxia, в сотрудничестве со своим производственным партнёром Western Digital, готовится продемонстрировать свою инновацию в сфере 3D-NAND. Так, будет представлен документ, описывающий 8-плоскоснтные 3D-TLC-NAND устройства объёмом 1 Тб, состоящие из 210-ти активных слоёв и интерфейса 3,2 ГТ/с. Эти устройства обеспечивают задержки чтения в 40 мкс и программную пропускную способность в 205 МБ/с. Метод «один импульс два строба» и декодер гибридной адресации строк облегчает развязку проводников, сокращая в результате время чувствительности и ускоряя передачу данных.

Кроме этого, компании работают над устройствами с более чем тремястами активными слоями, применяя технику индуцированной металлической направленной кристаллизации, с никелевым геттерированием и прочими передовыми подходами. Заявляется, что эти решения позволяют снизить шумы при чтении на 40% и усилить проводимость канала в десять раз не снижая надёжности ячейки.

Новая память 3D Flash NAND, состоящая из 218 слоёв предлагается в объёме 1 ТБ в чипах типа TLC и QLC с четырьмя плоскостями и инновационной технологией сокращения размера и повышения плотности до 50%.

Одной из ключевых инноваций стала технология, которая CMOS напрямую связывает с массивом (CBA). Каждый блин CMOS и блин с массивом ячеек производится раздельно в оптимизированных условиях, а затем связывается вместе для достижения максимальной плотности и скорости ввода-вывода NAND. Это инжиниринговое партнёрство привело к успешному выпуску BiCS FLASH 8-го поколения, обеспечив высочайшую в индустрии плотность.

Скорость ввода-вывода новой памяти достигает 3,2 Гб/с, на 60% выше прошлых поколений, а вместе с 20% приростом скорости записи и снижением задержек при чтении обеспечит пользователей невероятной производительностью.

По информации Kioxia, из-за недостаточной чистоты компонентов, используемых для производства памяти BiCS 3D-NAND, было остановлено производство на заводах в Йоккаити и Китаками. Эта память широко используется для производства SSD для широкого спектра потребителей. Компания добавила, что надеется на «быстрое восстановление нормальной работоспособности», а объёмы потерь пока только оценочные.

Что касается Western Digital, то она заявила об утрате 6,5 экзабайт, которые стали браком. Сейчас компания также прикладывает усилия по восстановлению работы этих предприятий.

Остановка производства произошла в январе. Учитывая, что уже прошло несколько недель, выпуск продукции может быть прекращён на несколько месяцев. Кроме того, в настоящее время неизвестно, вовремя ли были выявлены загрязнения. Вполне возможно, что часть некачественной продукции уже была отправлена заказчикам, и придётся делать её отзыв.

Всего в мире за прошлый год были выпущены твердотельные накопители суммарным объёмом 207 экзабайт. Потери в 6,5 ЭБ не выглядят на этом фоне чем-то гигантским, но тем не менее, аналитики ожидают подорожания флэш-памяти на 5—10%.

Это новое поколение памяти имеет преимущества по отношению к традиционному восьмиэтапному массиву памяти и обеспечивает до 10% прироста в плотности расположения ячеек, по сравнению с нынешним пятым поколением. Эти усовершенствования в масштабе, наряду со 162 вертикальными слоями памяти, сокращают размер кристалла памяти на 40%, по сравнению с нынешней 112-слойной памятью, а также уменьшают производственные расходы.

Компании также сообщили о внедрении технологии Circuit Under Array CMOS и четырёхплоскостной ориентации, что обеспечивает прирост в производительности программ почти в 2,4 раза, и 10% сокращение времени задержки. Производительность ввода-вывода также выросла на 66% за счёт внедрения интерфейса нового поколения, который отвечает постоянно возрастающим требованиям к скорости передачи данных.

В целом же новая технология 3D-памяти сокращает затраты на бит и повышает производительность на бит на 70%, по отношению к предыдущему поколению.

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%.

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.

Накопитель изготовлен в стандартном формате M.2 2280 с интерфейсом PCIe 3.0x4 NVMe 1.3. Доступен он в ёмкостях 250 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ. Кроме младшей, все версии могут комплектоваться дополнительным алюминиевым радиатором EKWB.

Что касается характеристик, то они весьма высоки. Так, модель SN750 предлагает пиковую скорость чтения, равную 3470 МБ/с, а записи — 3000 МБ/с. Случайная скорость блоками по 4K достигает 515k IOPS при чтении и 560k IOPS при записи. Надёжность заявлена в 1200 TBW для 2 ТБ модели, а для моделей 1 ТБ, 500 ГБ и 250 ГБ составляет соответственно 600, 300 и 200 перезаписанных терабайт.

Необычным новый накопитель делает так называемый игровой режим. Он активируется на панели управления WD SSD Dashboard и представляет собой отключение режима низкого энергопотребления. И хотя такой шаг повышает тепловыделение накопителя, он минимизирует время отклика и чуть-чуть повышает производительность.

Накопители WD Black SN750 скоро поступят в продажу по цене в 80 долларов за 250 ГБ версию, 130 долларов за 500 ГБ, 250 долларов за 1 ТБ и 500 долларов за 2 ТБ модель. Гарантия на устройства серии составляет 5 лет.

Прошлое поколение накопителей демонстрировало отличную энергоэффективность, сравнимую с накопителями SATA. В накопителях XG6 Toshiba обещает ту же эффективность, но с большей скоростью.

Накопители будут предложены в модельном ряду с ёмкостями 256 ГБ, 512 ГБ и 1024 ГБ. От прошлой версии XG5, новое поколение отличается не только 96-слойной памятью, но и изменениями в прошивке. Накопители по-прежнему используют форм-фактор M.2 2280 с интерфейсом PCIe 3.0 x4. Однако теперь используется протокол NVMe 1.3a, вместо 1.2.

Максимальная скорость последовательного чтения может достигать 3180 МБ/с, а записи — 2960 МБ/с. При случайных операциях скорости чтения и записи составят 355 KIOPS и 465 KIOPS. Энергопотребление при активной записи составит 4,7 Вт.

Разработчики отмечают неплохую наработку на отказ в 1,5 миллиона часов. Гарантия на накопители составит 5 лет. Сейчас накопители поставляются избранным клиентам для тестирования, а в скором будущем они поступят в розничную продажу.

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.

По словам компании, выпущенные чипы могут хранить 768 гигабит (96 ГБ), что на 50% больше, чем 512 гигабитные TLC чипы.

Микросхемы WD X4 3D NAND созданы благодаря наработкам компании в двумерной X4 NAND памяти. Однако больше всего компания гордится тем, что производительность её памяти QLC ничем не уступает памяти TLC. Это означает, что пользователи могут не сильно беспокоиться о скорости, а просто наслаждаться большим доступным объёмом памяти.

Твердотельные накопители, построенные на чипах WD X4 3D NAND, должны появиться на полках магазинов уже в следующем году, однако пока никаких официальных заявлений на этот счёт не было. При этом Western Digital пообещала показать первые SSD на базе X4 памяти уже  в августе в ходе Flash Memory Summit.

Кроме того, данный процесс открывает возможность изготовления 96-слойных BiCS4 чипов. Похоже, что WD делает большую ставку на SSD, которые вскоре станут основным накопителем не только для высокопроизводительных систем, но и для хранения пользовательских данных, где сейчас царят жёсткие диски.

Дело в том, что для хранения одного бита на ячейку необходимо использовать два состояния напряжения. В памяти MLC — четыре, TLC — восемь, а QLC — целых шестнадцать. Это приводит к частому появлению ошибок из-за повреждения данных, которые могут произойти в связи с большим количеством состояний заряда. Для успешного коммерческого использования технологии специалистам придётся применять различные механизмы коррекции.

Как оказалось, Toshiba с этим успешно справилась. По её данным, память 3D QLC NAND выдержала порядка 1000 циклов программирования/очистки, что близко к значениям TLC NAND. Это заметно выше 100—150 циклов, которые прогнозировали специалисты для QLC.

Ожидается, что массовое производство продукции на базе QLC памяти начнётся в конце 2018 или начале 2019 года.

Благодаря технологии QLC, представленной 64-слойной стековой структурой, Toshiba сможет представить миру кристаллы крупнейшего объёма в 768 Гб (96 ГБ). Новая память также позволяет создавать 1,5 ТБ устройства с 16-слойной архитектурой кристаллов в едином пакете, что также на 50% увеличивает ёмкость пакета, по сравнению с прошлым поколением устройств.

Память типа QLC имеет те же проблемы (если не большие), с которыми столкнулись разработчики при выпуске памяти MLC. Главная из них заключается в том, как поместить данные в одну ячейку без влияния на надёжность хранимых данных и производительность. Так что вопрос того, смогут ли SSD, основанные на QLC NAND, предложить достаточную производительность, остаётся открытым.

Скорее всего данная память найдёт себе место в накопителях для ЦОД, где ключевую роль играют низкое энергопотребление и физический размер накопителя. Однако, возможно, QLC можно будет встретить и в некоторых других отраслях.

Как сообщает разработчик, образцы устройств на основе памяти QLC поставляются производителям SSD и контроллеров для SSD с июня месяца, которые используют новую память для разработки накопителей. Новое поколение образцов будет представлено в августе в ходе Flash Memory Summit 2017.

Обе линейки будут представлены в объёмах от 250 ГБ до 2 ТБ в форматах 2,5” толщиной 7 мм. А под маркой WD также будет выпущен M.2 2280 SSD.

Устройства обоих брендов будут предлагать скорости на уровне 560 МБ/с при чтении и 530 МБ/с при записи, они получат трёхлетнюю гарантию и наработку на отказ в течение 1,75 миллиона часов.

Так в чём же разница между WD Blue и SanDisk? Накопитель под маркой WD проходит специальное тестирование функциональной целостности в лаборатории и поставляется с ПО Acronis True Image и WD SSD Dashboard, которое позволяет контролировать параметры накопителя и обновлять прошивку.

Накопитель под маркой SanDisk предполагается для установки в ноутбуки, что позволит получить стандартные преимущества, вроде снижения шума, энергопотребления и ускорения загрузки. Так что можно смело утверждать, что обе версии накопителей эквивалентны. Вероятно, Western Digital хочет изучить спрос и определить, какой из брендов окажется более успешным на рынке твердотельных накопителей.

Цена на оба продукта стартует со 100 долларов США за версию минимального объёма. В продажу накопители поступят в третьем квартале этого года.

Новые 512 гигабитные чипы построены из 64 слоёв по технологии трёхуровневых ячеек хранящих по три бита на ячейку (TLC). Эти чипы станут частью модельного ряда продуктов BiCS FLASH.

Сейчас компания начала поставки опытных чипов объёмом 512 Гб, а их массовое производство компания начнёт во втором полугодии.

Новый флеш продукт обладает на 65% большей ёмкостью, по сравнению с прошлым поколением, в котором использовались 48 слоёв ячеек NAND. В дополнение к 512 Гб устройства линейка Toshiba BiCS FLASH будет включать 64-слойные 256 Гб решения, которые уже находятся в массовом производстве.

По словам Скотта Нельсона, старшего вице-президента подразделения памяти TAEC, «представление нами третьего поколения BiCS FLASH в паре с крупнейшим в промышленности 1 ТБ чипом заметно укрепляет наши позиции в качестве передового решения в области памяти, и мы продолжим развивать нашу 3D технологию для соответствия постоянно возрастающим требованиям рынка к объёму хранимых данных».

Таким образом, компания планирует выпустить по этой технологии микросхему, объёмом 1 ТБ.

Чип будет использоваться в накопителях для ЦОД, а также найдёт себе место в SSD продуктах, а значит, он будет достаточно дёшев для использования в игровых системах хай-энд уровня.

В отличие от обычных накопителей, эти устройства содержат контроллеры и память в одном пакете, упрощая создание устройств.

Новые e-MMC устройства доступны в объёмах от 16 ГБ до 128 ГБ. Все они изготавливаются по нормам 15 нм процесса, что делает эти чипы одними из самых маленьких в мире. Последовательное чтение данных достигает 320 МБ/с, а запись — 180 МБ/с, что на 2—20% быстрее памяти Toshiba прошлого поколения. Скорость случайного же чтения выросла примерно на 100%, а записи — на 140%.

В памяти UFS используется более широкий интерфейс связи MIPI M-PHY, что позволило в новых модулях увеличить скорость чтения до 850 МБ/с, а записи — 180 МБ/с. Микросхемы UFS построены на той же 15 нм NAND памяти и доступны в объёмах от 32 ГБ до 128 ГБ.

Компания Toshiba производит для своих накопителей не только память, но и контроллеры. Так, фирма разработала собственное аналоговое ядро M-PHY 3.0 и цифровое ядро UniPro 1.6, интегрируемые в UFS контроллер. В результате полученные микросхемы отвечают всем требованиям по скорости работы.

Опытное производство чипов должно начаться на заводе в Йоккаити, Япония, а первая продукция будет выпущена уже в этом году. Коммерческое производство компания планирует наладить в первой половине 2017 года.

Исполнительный вице-президент по технологиям памяти Western Digital Сива Сиварам отметил: «BiCS3 будет использовать технологию 3 бит на ячейку, а также модернизации в высоком отношении производства полупроводников к обеспечению большей ёмкости, превосходной производительности надёжности при привлекательной цене. Вместе с BiCS2, нашим широко распространённым портфелем 3D NAND, мы увеличим нашу способность в предоставлении нашим розничным, мобильным и ЦОД клиентам полного спектра продукции».

Технология BiCS3 была разработана Western Digital совместно с партнёром Toshiba. Изначально стеки будут предлагать 256-гигабитную ёмкость, а позднее их ёмкость будет увеличена до половины терабита на единственном чипе.

Новая серия клиентских SSD получила название SG5. Как было сказано выше, накопители основаны на микросхемах NAND памяти, изготовленной по 15 нм технологии. Выпуск накопителей в различных форм-факторах, как старом добром 2,5”, так и новомодном M.2 2280 (одно- и двухстороннем), позволяет продукту найти себе применение в различных условиях монтажа.

Кроме эффективной памяти серия SG5 также может похвастать собственной технологией коррекции ошибок, получившей название QSBCTM (Quadruple Swing-By Code), и поддержкой высокоэффективной кодировки коррекции ошибок ECC, которая повышает защищённость пользовательских данных от повреждения и повышает долговечность накопителя.

Таким образом, компания продолжает усиливать свои позиции на рынке SSD, предлагая новые модели накопителей для различных нужд. Поставки опытных образцов накопителей Toshiba SG5 уже начались.

Разработанный прототип новой микросхемы памяти компания представила на конференции Flash Memory Summit 2015.

При традиционной конструкции стековой флеш-памяти, слои связаны между собой на торцах пакета. Технология Through Silicon Via (TSV) использует вертикальные электроды и связи для прохождения сквозь ядра памяти для их объединения. Всё это позволяет увеличить скорость передачи данных и снижает энергопотребление.

Технология TSV от Toshiba позволяет достичь скорости передачи данных на уровне 1 Гб/с при меньшем напряжении питания чем прочие типы NAND: 1,8 В для цепей ядра, 1,2 В для цепей ввода-вывода. Также на 50% снижается энергопотребление при операциях чтения, записи и передачи данных.

Накопители изготовлены с использованием 19 нм NAND памяти TLC производства Toshiba. Также Toshiba подготовила и контроллер для накопителя. Примечательно, что контроллер обладает технологией кэширования в память SLC, которая характеризуется максимальной последовательной скоростью чтения и записи. Среди других возможностей контроллера можно отметить режим DEVSLEEP, в котором накопитель потребляет лишь 6 мВт. Безусловно, имеется поддержка NCQ и TRIM.

Накопитель OCZ Trion 100 будет поставляться в объёмах 120, 240, 480 и 960 ГБ по цене 57, 88, 185 и 370 долларов США соответственно. Все 4 варианта предлагают скорость последовательного чтения на уровне 550 МБ/с. В то же время скорость записи немного меняется в зависимости от объёма и при его увеличении составляет 450 МБ/с, 520 МБ/с, 530 МБ/с и 530 МБ/с. Максимальная случайная скорость чтения блоками по 4 КБ составляет 79 000 IOPS для 120 ГБ версии и 90 000 IOPS для остальных. Средняя скорость записи варьируется от 25 000 IOPS до 64 000 IOPS.

Накопитель выпущен в 2,5” форм-факторе толщиной 7 мм с интерфейсом SATA 6 Гб/с. Гарантия на серию Trion 100 составляет 3 года.

Память получила название BiCS (сокращение от bit cost scalable). Компании создали чипы с памятью по 2 бита на ячейку, что обеспечит плотность записи в 128 гигабит (16 ГБ) на чип. Опытное производство памяти уже начато, а массовое должно начаться в первой половине 2016 года на новом заводе Fab2 в Yokkaichi Operations.

«Мы с радостью представляем наше второе поколение 3D NAND, обладающее 48-слойной архитектурой, которое разработано совместно с нашим партнёром Toshiba», — заявил доктор Шива Шиварам, исполнительный вице-президент по технологии памяти компании SanDisk.  «Мы использовали наше первое поколение технологии 3D NAND как средство изучения, позволившее нам разработать наше коммерческое второе поколение 3D NAND, которое, мы уверены, предоставит нашим клиентам интереснейшее решение в сфере накопителей».

Компания SanDisk планирует использовать второе поколение технологии 3D NAND в широком спектре решений, от съёмных накопителей до промышленных SSD.

Сами микросхемы памяти начали изготавливаться ранее в этом году на заводе, которым компания владеет совместно с Sandisk.

Будучи нацеленной на мобильные телефоны и рынок носимой электроники, 15 нм серия Toshiba на 26% меньше, чем предыдущие микросхемы компании. Кроме того, они на 8% быстрее при случайном чтении и на 20% быстрее при записи, благодаря оптимизации контроллера.

Каждая группа по объёму представлена в двух версиях: Premium, для устройств начального и среднего сегментов, и Supreme, для хай-энд устройств. В первом квартале 2015 года компания станет предлагать модули объёмом 16 ГБ, 32 ГБ и 64 ГБ. По словам Toshiba, во втором квартале будут представлены также модули по 8 ГБ и 128 ГБ. Габариты памяти очень мало зависят от объёма. Например, 32 ГБ Supreme памяти имеют габариты в 11,5х13х1 мм.

На заводах компания Toshiba новая технология заменит нынешний 19 нм процесс. Теперь компания обладает самой тонкой технологией производства микросхем, который позволит ей увеличить скорость передачи данных до 533 Мб/с благодаря более быстрому интерфейсу.

Кроме того, компания объявила о подготовке к запуску 15 нм процесса производства TLC памяти, которая предназначена для смартфонов и планшетов, а также для SSD (после разработки соответствующего контроллера).

Также стало известно, что и SanDisk готовит к выпуску 15 нм технологию производства памяти, которую она назвала 1Z-nanometer. Её технология также позволит выпускать чипы NAND по 2 и 3 бита на ячейку, однако промышленный выпуск микросхем начнётся во втором полугодии.