Flash-muisti tienhaarassa

Flash-muistin valmistajille voi nyt olla paras aika ja pahin aika. Toisaalta, me käytämme yhä enemmän flash-muistia puhelimissamme, tablet-laitteissamme ja yhä enemmän kannettavissa tietokoneissa, mutta myös flashista on tullut olennainen osa useimpia suuria datakeskusjärjestelmiä varastoinnista yrityspalvelimiin. Samanaikaisesti tekniikka, jonka ansiosta flash-muisti on tullut niin kaikkialla läsnä olevaksi ja laskenut hintaa niin nopeasti viime vuosina, näyttää lähestyvän loppuaan.

Molemmat suuntaukset olivat esillä vuotuisessa Flash Memory Summit -kokouksessa viime viikolla.

Ehkä iso uutinen on, kuinka integroitu salama on tulossa yritysjärjestelmiin. Olemme jo pitkään nähneet SSD-levyjä, jotka vilkkuvat samassa muodossa kuin kiintolevyt, sekoitettuna paljon suurempaan määrään perinteisiä kiintolevyjä, ohjelmistojen avulla, jotka tarjoavat "porrastuksen", jotta useimmin käytetyt tiedot saadaan nopeammille SSD-levyille ja harvemmin käytetty tieto hidastavista asemista. Nyt näemme joitain erilaisia ​​lähestymistapoja vain salamalaitteisiin.

Esimerkiksi Facebookin Jason Taylor selitti avaintoiminnossa, kuinka yritys käyttää flash-välimuistina joissakin järjestelmissä, flash-tietokantaa ensisijaisena tallennusvälineenä ja RAM-vaihtoehtona joissain hakemistopalvelimissa. Hän selitti, että jos tarvitset kahden päivän arvoisia uutisia, se tulee kaikilta RAM-palvelimilta; Jos tarvitset kahden viikon arvoisia uutisia, se tulee flash-tiedoista.

Monilla yrityksillä on vaihtoehtoja perinteisille SSD-levyille, mukaan lukien useita tunnettuja toimijoita, kuten Fusion-io ja XtremIO, jonka EMC osti. IBM ilmoitti äskettäin kaikista flash-palvelimista, jotka tunnetaan nimellä FlashAhead ja jotka perustuvat Texas Memory Systemsin tekniikkaan.

Näyttelyssä oli useita mielenkiintoisia lähestymistapoja. Esimerkiksi Skyera on luomassa MLC-salamapohjaiseen all-flash-taulukkoon, joka tyypillisesti pitää kaksi bittiä dataa kussakin solussa, ja niin on halvempaa, mutta ei aivan yhtä vankkaa kuin käytetty yksitasoinen solu tai SLC-salama monissa yritysten SSD-levyissä. Käyttämällä omaa ohjaintaan yhtiö esitteli skyEagle -nimisen 1U: n kotelon, johon mahtuu jopa 500TB ja joka voi luoda 5 miljoonaa IOps (syöttö-tuotos-operaatiot sekunnissa) 1, 99 dollaria / GB alustettua, kohtuullinen hinta yrityksen tallennusmatriiseille.

Kaikki näyttivät SSD-levyjä uusilla ja paremmilla hinnoilla. Samsung, joka väittää olevansa SSD-levyjen suurin myyjä, esitteli uuden 840 EVO -nimisen kuluttajalinjan, joka siirtyy 19 nm: n TLC-muistiin (kolmitasoinen solu) ja johon kuuluu nyt 1 Gt DRAM-välimuisti. Tätä on saatavana erikokoisina, mukaan lukien 250 Gt: n versio, jonka listahinta on 189, 99 dollaria, ja 1 kt: n versio, jonka listahinta on 649, 99 dollaria. Se on paljon rahaa kuluttajien varastointiin, mutta se on selvästi alle 1 dollaria / Gt, aika vaikuttava siirto.

Joillakin yrityksillä oli joitain innovatiivisia ongelmia. Micron osoitti, kuinka SSD-ohjaimen ohjainta voitaisiin hyödyntää nopeuttamaan hakuja MySQL: ssä, vaatien kahdesti tavallisten SSD-levyjen suorituskykyä.

SSD-levyistä puhuttaessa yritysten SSD-tiedostojen nopeus on parantumassa rajapintojen siirtyessä 6 Gbps: stä 12 Gbps: iin. Ja vaikka yritysjärjestelmät etsivät yhä enemmän ratkaisuja, kuten flash-tallennuksella täytettyjä PCIe-kortteja, kuluttajien SSD-levyt pienenevät, ja monet yritykset, kuten Intel, puhuvat uudesta m.2-muotokerroimesta, joka on paljon pienempi kuin perinteinen 2, 5 tuuman kova levyasemat tai jopa mSATA.

Kiintolevyjen myyjät ovat kaikki hankkivia yrityksiä, joilla on flash-asiantuntemus ja jotka käyttävät sitä sekä SSD-levyjen että hybridi-asemien luomiseen - niihin, jotka sisältävät sekä flash- että pyörivän magneettisen median. Western Digital osti SSD-ohjelmiston valmistajan VeloBitin ja on parhaillaan hankkimassa STEC: ää. Seagatellä on osuudet DensBitsissä, joka tekee ohjaimet, ja Viridentissä, joka tekee Flash-pohjaisen PCIe-tallennuksen. Kolmas jäljellä oleva kiintolevyjen valmistaja Toshiba on yksi suurimmista flash-muistien valmistajista.

Teknologian rintamalla kaikki ei kuitenkaan ollut niin ruusuista. On melko selvää, että tekniikka, jota ala on käyttänyt flash-muistin tuottamiseen, tunnetaan nimellä "kelluva portti NAND", näyttää olevan saavuttamassa rajansa, sillä useimmilla valmistajilla on vaikeuksia luoda työversioita alle 16 - 19 nm. Olemme kuulleet, että kelluva portti NAND on saavuttanut rajansa aikaisemmin, mutta nyt valmistus pienemmillä geometrioilla näyttää olevan vaikeaa, etenkin ultraviolettivälitteisten (EUV) litografialaitteiden viivästymisten takia.

Yleisin vaihtoehto tässä on "pystysuora NAND", jossa Samsung sai paljon huomiota julkaisemalla ensimmäisen kaupallisen tuotteen, sen 3D-V-NAND-salaman. Yhteisen tasomaisen NAND: n sijaan, jossa on kelluva hila elektronien vangitsemiseksi muistisolussa, tämä käyttää useita muistisolukerroksia, joista kukin käyttää ohutkalvoa, jota kutsutaan varausloukuksi elektronien varastointiin. Suunnittelu, materiaalit ja rakenne ovat kaikki hyvin erilaisia.

Samsungin alkuperäinen V-NAND -tuote, joka on jo tuotannossa, on 24-kerroksinen siru, joka tallentaa 128 Gbit, ja yrityksen tavoitteena on kasvattaa se 1 kt: n siruihin vuoteen 2017 mennessä. Yksi suurten etujen joukosta on se, että se käyttää tavallista litografiaa (yli 30 nm, vaikka Samsung ei määritellyt tiettyä kokoa), joten se ei vaadi EUV-työkaluja. Ajan myötä tämän tulisi kasvaa tiheyteen lisäämällä kerrosten lukumäärää sen sijaan, että solukoko pienenisi litografian avulla.

Samsung näytti ensimmäisen V-NAND SSD, 2, 5 tuuman SATA 6Gbps -aseman, joka on saatavana 480 Gt: n ja 960 Gt: n kapasiteetilla. Yrityksen mukaan se olisi 20 prosenttia nopeampi ja käyttäisi 50 prosenttia vähemmän virtaa kuin nykyiset SSD-levyt.

Muut salamanvalmistajat eivät näytä kaukana taaksepäin. Toshiba ja SanDisk, jotka työskentelevät yhdessä salamantuotannossa, väittävät, että Toshiba todella keksi vertikaalisen NAND: n, mutta on vakuuttunut siitä, että seuraavan sukupolven "1Y" kahden ja kolmen bittisen ratkaisun avulla on enemmän merkitystä markkinoille. Micron ja Intel, jotka ovat myös kumppaneita flash-muistissa, sanovat, että heillä on asiantuntemusta 3D NAND -sovelluksen tekemiseen, mutta nyt ne keskittyvät perinteisempiin 16 nm: n tasomaiseen salamaan, koska niiden mukaan se on kustannustehokkaampaa. Mutta Micron sanoi, että se työskentelee 256 Gt: n sirulla, joka perustuu 3D NAND: iin. SK Hynix puhui 16 nm: n MLC NAND -salaisimestaan, mutta näytti myös 3D NAND-kiekkoa osastossaan. Yhtiö kertoi, että 128 Gt: n siru on tuotannossa tämän vuoden loppuun mennessä ja sen volyymi nousee ensi vuonna.

Useimpien tarkkailijoiden mielestä pystysuoran NAND: n määrä on suhteellisen pieni seuraavan parin vuoden ajan, kun perinteinen tasomaalisto hallitsee edelleen markkinoita, mutta vertikaalisesta NANDista tulee paljon suurempi osa haihtumattomien muistimarkkinoiden välillä vuosina 2016–2018. Mutta siihen mennessä muiden muistivaihtoehtojen pitäisi tulla markkinoille.