Flash pamäť na križovatke

Pre tvorcov flash pamäte môže byť teraz to najlepšie z tých najhorších. Na jednej strane používame nielen čoraz viac flash pamäte v našich telefónoch, tabletoch a čoraz častejšie v našich prenosných počítačoch, ale flash sa stal neoddeliteľnou súčasťou väčšiny veľkých systémov dátových centier, od úložných zariadení až po podnikové servery. Zároveň sa zdá, že technológia, ktorá umožnila, aby sa flash pamäť stala tak všadeprítomnou a aby tak rýchlo klesala v posledných rokoch, sa blíži ku koncu.

Oba trendy boli vystavené na výročnom samite o pamäti Flash minulý týždeň.

Veľkou správou je možno to, ako sa integrovaný blesk dostáva do podnikových systémov. Dlho sme videli disky SSD, ktoré blikajú v rovnakom tvare ako pevné disky, zmiešané s oveľa väčším počtom tradičných pevných diskov, so softvérom poskytujúcim „vrstvenie“, aby sa najčastejšie používané údaje ukladali na rýchlejšie disky SSD a menej často používané údaje o spomaľujúcich diskoch. Teraz vidíme rôzne prístupy k zariadeniam typu flash.

Napríklad Jason Taylor z Facebooku v hlavnej poznámke vysvetlil, ako spoločnosť používa blesk ako vyrovnávaciu pamäť v niektorých systémoch, flash ako primárny úložný priestor vo svojej databáze a ako alternatívu RAM v niektorých indexových serveroch. Vysvetlil, že ak potrebujete správy v hodnote dvoch dní, pochádzajú zo serverov všetkých RAM; Ak potrebujete správy v hodnote dvoch týždňov, vychádza to z blesku.

Mnoho spoločností má alternatívy k tradičným SSD, vrátane niekoľkých známych hráčov ako Fusion-io a XtremIO, ktoré získala EMC. Spoločnosť IBM nedávno oznámila server typu flash typu FlashAhead založený na technológii spoločnosti Texas Memory Systems.

Na výstave bolo niekoľko zaujímavých prístupov. Napríklad Skyera vytvára pole všetkých bleskov založené na blesku MLC, ktorý zvyčajne uchováva dva bity údajov v každej bunke, a preto je lacnejší, ale nie tak robustný ako blesk s jednou úrovňou buniek alebo SLC, ktorý sa používa v mnohých podnikových SSD. Spoločnosť pomocou vlastného radiča uviedla 1U skrinku známu ako skyEagle, ktorá pojme až 500 TB a dokáže vytvoriť 5 miliónov IOps (operácie vstupu a výstupu za sekundu) za formát 1, 99 USD za GB, čo je primeraná cena pre podnikové úložné polia.

Každý ukazoval SSD za nové a lepšie cenové body. Spoločnosť Samsung, ktorá tvrdí, že je najväčším predajcom diskov SSD, predstavila novú spotrebiteľskú linku známu ako 840 EVO, ktorá prechádza na 19nm TLC (trojúrovňovú) pamäť a teraz prichádza s 1 GB pamäte DRAM. Je k dispozícii v rôznych veľkostiach, vrátane verzie 250 GB s katalógovou cenou 189, 99 dolárov a verzie 1 TB s katalógovou cenou 649, 99 dolárov. To je veľa peňazí na ukladanie zákazníkov, ale je to dosť pod 1 $ / GB, celkom pôsobivý krok.

Niektoré spoločnosti mali v súvislosti s problémom nejaké inovatívne zvraty. Spoločnosť Micron ukázala, ako by bolo možné využiť radič v jednotke SSD na zrýchlenie vyhľadávania v MySQL, pričom tvrdila dvojnásobok výkonu štandardných SSD.

Keď už hovoríme o diskoch SSD, rýchlosť podnikových diskov SSD sa zlepšuje a rozhrania sa pohybujú od 6 Gbps do 12 Gbps. A zatiaľ čo podnikové systémy čoraz viac hľadajú riešenia, ako sú karty PCIe naplnené flash diskom, SSD spotrebiteľov sa zmenšujú a mnoho spoločností vrátane spoločnosti Intel hovorí o novom faktore m.2, ktorý je oveľa menší ako tradičné 2, 5-palcové pevné disky. diskové jednotky alebo dokonca mSATA.

Všetci dodávatelia pevných diskov získavajú spoločnosti s odbornosťou na blesky a využívajú ich na vytváranie diskov SSD a hybridných diskov - tých, ktoré obsahujú magnetické médiá typu flash aj spinning. Spoločnosť Western Digital získala softvérového výrobcu SSD VeloBit a je v procese akvizície STEC, zatiaľ čo Seagate má podiely v DensBits, ktoré vyrábajú radiče, a Virident, ktorý ukladá PCIe na báze Flash. Tretí zostávajúci výrobca pevných diskov, Toshiba, je jedným z najväčších výrobcov úložných zariadení typu flash.

Pokiaľ ide o technológiu, všetko nebolo také ružové. Je zrejmé, že základná technológia, ktorú priemysel používa na výrobu flash pamäte, sa javí ako „plávajúca brána NAND“, ktorá sa zdá byť na hranici svojho limitu, pričom väčšina výrobcov má problémy s vytvorením pracovných verzií pod 16 nm až 19 nm. Počuli sme, že plávajúca brána NAND už dosiahla svoje hranice, ale teraz sa zdá, že výroba v menších geometriách je veľmi ťažká, najmä v dôsledku oneskorení v ultrafialovej (EUV) litografickej technike.

Najbežnejšou alternatívou je „vertikálny NAND“, keď spoločnosť Samsung získala veľkú pozornosť vydaním toho, čo by malo byť prvým komerčným produktom, jeho 3D bleskom „V-NAND“. Namiesto spoločného planárneho NAND s pohyblivou bránou na zachytenie elektrónov v pamäťovej bunke sa na ukladanie elektrónov používa niekoľko vrstiev pamäťových buniek, z ktorých každá používa tenký film nazývaný zachytávač náboja. Dizajn, materiály a štruktúra sú veľmi odlišné.

Počiatočný produkt spoločnosti Samsung V-NAND, ktorý sa už vyrába, bude 24-vrstvový čip, ktorý uchováva 128 Gbitov, pričom spoločnosť sa chce do roku 2017 zvýšiť na 1 TB čipov. Jednou z veľkých výhod je, že používa štandardnú litografiu (viac ako 30 nm, hoci spoločnosť Samsung nešpecifikovala konkrétnu veľkosť), takže nevyžaduje nástroje EUV. Postupom času by to malo narastať v hustote zvýšením počtu vrstiev, namiesto toho, aby sa zmenšila veľkosť buniek pomocou litografie.

Spoločnosť Samsung predstavila prvý disk V-NAND SSD, 2, 5-palcový SATA 6Gbps disk, ktorý je k dispozícii v kapacitách 480 GB a 960 GB, čo uviedla spoločnosť o 20 percent rýchlejšie a o 50 percent menej energie ako súčasné disky SSD.

Ostatní flash tvorcovia sa nezdajú byť pozadu. Spoločnosti Toshiba a SanDisk, ktoré spolupracujú na flash produkcii, tvrdia, že spoločnosť Toshiba skutočne vynašla vertikálne NAND, je však presvedčená, že pre túto generáciu budú mať „1Y“ dvoj- a trojbitové riešenia pre budúcu generáciu väčší zmysel pre trh. Spoločnosti Micron a Intel, ktoré sú tiež partnermi v oblasti flash pamäte, tvrdia, že majú skúsenosti s tvorbou 3D NAND, ale zatiaľ sa zameriavajú na tradičnejší 16nm planárny flash, pretože hovoria, že je nákladovo efektívnejší. Spoločnosť Micron však uviedla, že pracuje na 256 Gb čipe založenom na 3D NAND. SK Hynix hovoril o svojom 16nm MLC NAND blesku, ale vo svojom stánku ukazoval aj 3D NAND oblátku a spoločnosť uviedla, že do konca tohto roka sa bude vyrábať čip 128 Gb a budúci rok bude rásť objem.

Väčšina pozorovateľov si myslí, že výška vertikálneho NAND bude v nasledujúcich rokoch pomerne nízka, pričom na trhu bude naďalej dominovať tradičný planárny blesk, ale tento vertikálny NAND sa stane medzi rokmi 2016 a 2018 oveľa väčšou časťou energeticky nezávislého trhu s pamäťami. Do tohto momentu by však mali prísť na trh ďalšie alternatívy pamäti.