Flash廠力推3D/TLC NAND 高密度/低成本SSD加速問世
固態(tài)硬碟(SSD)規(guī)格更吸睛。記憶體制造商擴(kuò)大采用新型3D堆疊與三層式儲存(TLC)設(shè)計(jì)架構(gòu),讓NAND Flash晶片容量密度激增,且成本顯著下滑,吸引固態(tài)硬碟開發(fā)商大舉采納,用以打造兼具高儲存容量和價(jià)格優(yōu)勢的新產(chǎn)品。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/274504.htm固態(tài)硬碟(SSD)致命弱點(diǎn)--價(jià)格將有顯著突破。NAND快閃記憶體(Flash Memory)大廠及慧榮、群聯(lián)等SSD控制器廠,正力拱新一代兼顧容量及成本的3D NAND Flash和三層式儲存(TLC)快閃記憶體解決方案,并將于2015?2016年逐漸放量,協(xié)助SSD廠商開發(fā)價(jià)格媲美傳統(tǒng)硬碟的產(chǎn)品,驅(qū)動SSD在筆電、工控、企業(yè)端及消費(fèi)性儲存市場出貨量翻揚(yáng)。
三星率先點(diǎn)火 3D NAND制程競技開打
快閃記憶體是目前在筆記型電腦、資料中心,以及許多手機(jī)、平板電腦和行動裝置中經(jīng)常被使用到的儲存技術(shù)。不過,現(xiàn)今的平面式(Planar)NAND快閃記憶體已接近物理的極限,為記憶體產(chǎn)業(yè)帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn);而3D NAND技術(shù)將對快閃記憶體儲存方案帶來重大影響,并使其繼續(xù)遵循摩爾定律(Moore's Law)腳步,同時(shí)不斷提升效能與降低成本,從而擴(kuò)大應(yīng)用范圍(圖1)。
圖1 3D NAND架構(gòu)可延續(xù)摩爾定律腳步。 資料來源:Intel
看好3D NAND的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿?,三?Samsung)搶先在2014年發(fā)表業(yè)界首款運(yùn)用2x奈米制程、48層堆疊的3D NAND,進(jìn)而大幅提升制造成本效益。為避免三星持續(xù)擴(kuò)大在快閃記憶體市場的競爭優(yōu)勢,東芝(Toshiba)、SanDisk、SK Hynix、英特爾(Intel)和美光(Micron)等產(chǎn)業(yè)要角也相繼跟進(jìn),并都規(guī)畫在2015年投入量產(chǎn)。
其中,英特爾與美光正聯(lián)合開發(fā)3D NAND技術(shù),目標(biāo)系打造世界上最高密度的快閃記憶體,反將三星一軍。這項(xiàng)新的3D NAND技術(shù)以極為精準(zhǔn)的方式垂直堆疊數(shù)層資料儲存單元,可實(shí)現(xiàn)比其他NAND競爭技術(shù)容量多三倍的儲存元件,在更小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高儲存容量,進(jìn)而降低成本與功耗。
Intel/美光攜手強(qiáng)攻超高密度3D NAND
美光記憶體技術(shù)與解決方案部門副總裁Brian Shirley表示,透過美光與英特爾的合作,雙方共同打造出先進(jìn)的固態(tài)儲存技術(shù),能提供相較于其他快閃記憶體技術(shù)更高密度、性能與效率。這項(xiàng)新的技術(shù)足以改變整個快閃記憶體市場的格局。 英特爾副總裁兼非揮發(fā)性儲存解決方案事業(yè)部總經(jīng)理Rob Crooke亦指出,藉由最新的3D NAND技術(shù),可顯著改善密度與成本問題,并將加快固態(tài)儲存在運(yùn)算平臺中的應(yīng)用。
據(jù)了解,英特爾與美光研發(fā)的新一代3D NAND技術(shù)最重要的特點(diǎn),是其基礎(chǔ)儲存單元采用浮動閘單元設(shè)計(jì),為提升性能、品質(zhì)和可靠性的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
全新的3D NAND技術(shù)可垂直堆疊三十二層快閃記憶體單元,能夠在標(biāo)準(zhǔn)封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)256Gb多層單元(MLC)和384Gb TLC晶片。這些容量可使口香糖大小的固態(tài)硬碟提供超過3.5TB的儲存容量,同時(shí)使標(biāo)準(zhǔn)2.5寸固態(tài)硬碟提供超過10TB的儲存容量。如此一來,該技術(shù)將有望提高產(chǎn)品的性能和耐用性,甚至可以使TLC設(shè)計(jì)滿足資料中心儲存的需求。
據(jù)悉,目前256Gb MLC版本的3D NAND晶片已開始向部分合作夥伴提供樣品,384Gb TLC版本的3D NAND晶片也將于今年春末開始提供樣品。這兩款元件將在今年第四季度全面投產(chǎn)。同時(shí),兩家公司也正在開發(fā)基于3D NAND技術(shù)的獨(dú)立固態(tài)硬碟產(chǎn)品線,并預(yù)計(jì)將在明年上市。
3D NAND/TLC SSD 加速觸及價(jià)格甜蜜點(diǎn)
慧榮科技產(chǎn)品企畫處副總經(jīng)理段喜亭(圖2)表示,今年SSD總出貨量將較去年成長一倍以上,主要因素在于SSD開發(fā)商擴(kuò)大導(dǎo)入低成本的3D NAND和TLC Flash,讓終端產(chǎn)品售價(jià)快速逼近傳統(tǒng)硬碟(HDD),逐漸觸及SSD價(jià)格甜蜜點(diǎn),因而帶動儲存應(yīng)用市場轉(zhuǎn)換潮。
圖2 慧榮科技產(chǎn)品企畫處副總經(jīng)理段喜亭認(rèn)為,SSD市場今年的表現(xiàn)將非常出色。
隨著上游NAND Flash供應(yīng)商透過3D晶圓堆疊設(shè)計(jì)逐漸降低生產(chǎn)成本后,下游SSD制造業(yè)者的產(chǎn)品價(jià)格也可望快速下滑,進(jìn)而刺激非蘋陣營的筆電OEM、企業(yè)端和一般消費(fèi)者的采購意愿。
除3D NAND外,TLC Flash亦是提升SSD價(jià)格競爭力的關(guān)鍵技術(shù),但過去TLC因可靠度、壽命不佳等問題,遲遲難以取代目前主流的MLC方案,討論聲浪也就逐漸淡化。不過,段喜亭強(qiáng)調(diào),今年主要Flash大廠,以及慧榮等SSD控制器晶片商,皆已發(fā)展出可修正TLC讀寫錯誤,顯著優(yōu)化其寫入/抹除次數(shù)(P/E Cycle)性能的控制器與韌體技術(shù)(圖3),因而大幅提升SSD廠商的接受度,預(yù)計(jì)今年下半年,搭載TLC Flash的消費(fèi)性SSD或筆電出貨量將顯著增長。
圖3 TLC Flash SSD控制器架構(gòu)圖
段喜亭提到,隨著筆電OEM日益重視產(chǎn)品性價(jià)比,SSD今年在非蘋陣營筆電市場的滲透率可望從2014年不到10%占比,一舉躍升至20?30%水準(zhǔn),并將在未來幾年躍居市場主流。
段喜亭也透露,由于開發(fā)SSD韌體須耗費(fèi)大量資源,對主攻消費(fèi)性SSD的業(yè)者或筆電OEM而言是一大投資壓力,因此該公司也率先發(fā)表整合韌體的TLC Flash SSD控制器,并已于今年開始出貨,可望吸引系統(tǒng)廠青睞,占得市場先機(jī)。
除低成本TLC Flash SSD正快速翻紅外,新一代兼具高速傳輸效能、省電且小尺寸優(yōu)勢的NVMe PCIe SSD設(shè)計(jì)也日益受到市場關(guān)注。繼3D NAND、TLC Flash產(chǎn)品布局后,三星再于日前宣布開始量產(chǎn)首款采用M.2介面規(guī)格的NVMe PCIe SSD,此款硬碟不僅擁有業(yè)界最高性能的特點(diǎn),且體積小又不耗電。目前已經(jīng)供貨給原始設(shè)備制造商,準(zhǔn)備大舉搶攻PC市場。
三星首款M.2 NVMe固態(tài)硬碟問世
三星記憶體市場部門資深副總裁Jeeho Baek表示,新一代的固態(tài)硬碟主要為速度較快、體積輕薄的筆記型電腦而設(shè)計(jì),透過減少電腦的耗電率,及延長電池使用時(shí)間等種種優(yōu)勢,以吸引筆電制造商青睞,進(jìn)而擴(kuò)大消費(fèi)性市場的采用。
這款NVMe固態(tài)硬碟的連續(xù)讀取及寫入資料的性能,分別可以達(dá)到2,260MB/s、1,600MB/s,這比典型的SATA M.2固態(tài)硬碟提升三到四倍以上。此外,該硬碟利用四個8Gbit/s通道(PCIe 3.0規(guī)格)同時(shí)傳送資料,因此可達(dá)到32Gbit/s的資料傳輸率以及4GB/s的最大吞吐量,這比每秒只能傳送600MB的SATA M.2固態(tài)硬碟更具優(yōu)勢。
如果以隨機(jī)讀取寫入的操作功能來看,M.2 NVMe固態(tài)硬碟最大可以處理300,000 IOPS(輸入輸出每秒),超過AHCI版本硬碟的130,000 IOPS的兩倍之多,甚至是SATA型固態(tài)硬碟的三倍(圖4)。
圖4 NVMe固態(tài)硬碟可大幅提升效能
在外觀部分,M.2 NVMe固態(tài)硬碟厚度不超過4毫米、重量不到7克,比兩個堆疊的鎳幣還要輕薄。此外,該硬碟采用PCI-SIG協(xié)會所制定的L1.2低功耗待機(jī)模式,讓電腦達(dá)到省電功效。
值得注意的是,新款硬碟雖然才剛問世,三星卻早已迫不及待,馬上著手計(jì)畫研發(fā)下一代,Baek表示,研發(fā)團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)將3D V-NAND快閃記憶體技術(shù)融入NVMe產(chǎn)品線,讓固態(tài)硬碟具備更大、更先進(jìn)的容量與性能,滿足瞬息萬變的市場需求。
加速度計(jì)相關(guān)文章:加速度計(jì)原理
評論