Video: CS50 2016 - Week 4 - Memory (Oktober 2024)
For produsenter av flashminne kan nå godt være tidenes beste og den verste tiden. På den ene siden bruker vi ikke bare mer og mer flashminne i våre telefoner, nettbrett og i økende grad i våre bærbare datamaskiner, men flash har blitt en integrert del av de fleste store datasentre-systemer, fra lagring til bedriftsservere. Samtidig ser det ut til at teknologien som har tillatt flashminne å bli så allestedsnærværende og å falle i pris så raskt de siste årene, nærmer seg slutten.
Begge trender ble vist på det årlige toppminnet for Flash Memory forrige uke.
Den store nyheten er kanskje hvor integrert blitz blir i bedriftssystemene. I lang tid har vi sett SSD-er, blitz i samme formfaktor som harddisker, blandet med et mye større antall tradisjonelle harddisker, med programvare som gir "tiering" for å sette de mest brukte dataene på de raskere SSD-ene og dataene som brukes mindre ofte på saktende stasjoner. Nå ser vi noen forskjellige tilnærminger til bare blitz-apparater.
For eksempel forklarte Facebooks Jason Taylor i en hovednotat hvordan selskapet bruker flash som en cache i noen systemer, flash som primærlagring i sin database, og som et RAM-alternativ i noen indeksservere. Han forklarte at hvis du trenger to dags nyheter, kommer det fra alle RAM-servere; Hvis du trenger to ukers nyhet, kommer det fra flash.
Mange selskaper har alternativer til tradisjonelle SSD-er, inkludert flere kjente aktører som Fusion-io og XtremIO, som ble kjøpt opp av EMC. IBM kunngjorde nylig en all-flash-server kjent som FlashAhead, basert på teknologi fra Texas Memory Systems.
På showet var det flere interessante tilnærminger. For eksempel lager Skyera en all-flash-gruppe basert på MLC-blits, som vanligvis rommer to biter med data i hver celle, og så er billigere, men ikke fullt så robuste som enkeltnivåcellen eller SLC-blitsen som brukes i mange enterprise SSD-er. Ved å bruke sin egen kontroller, introduserte selskapet en 1U-kabinett, kjent som skyEagle, som rommer opptil 500 TB og kan lage 5 millioner IOps (input-output-operasjoner per sekund) for $ 1, 99 per GB formatert, en rimelig pris for lagringsarrayer for bedrifter.
Alle viste SSD-er på nye og bedre prispunkter. Samsung, som hevder å være den største selgeren av SSD-er, introduserte en ny forbrukerlinje kjent som 840 EVO, som flytter til 19nm TLC (tre-nivå-celle) minne og nå kommer med 1 GB DRAM-cache. Dette er tilgjengelig i en rekke størrelser, inkludert en 250 GB versjon med en listepris på $ 189.99 og en 1 TB versjon med en listepris på $ 649.99. Det er mye penger for forbrukerlagring, men det er godt under $ 1 / GB, et ganske imponerende trekk.
Noen selskaper hadde noen innovative vendinger på problemet. Micron viste hvordan kontrolleren i en SSD kunne utnyttes for å fremskynde søk i MySQL, og hevdet det dobbelte av ytelsen til standard SSD-er.
Apropos SSD-er forbedrer hastigheten på bedriftens SSD-er, med grensesnitt som går fra 6 Gbps til 12 Gbps. Og mens bedriftssystemer i økende grad ser på løsninger som PCIe-kort fylt med flashlagring, blir forbrukernes SSD-er mindre, med mange selskaper inkludert Intel som snakker om den nye m.2-formfaktoren, som er mye mindre enn den tradisjonelle 2, 5-tommers harde diskstasjoner eller til og med mSATA.
Harddiskprodusentene skaffer seg alle selskaper med flash-ekspertise og bruker dette til å lage både SSD-er og hybrid-stasjoner - de som inkluderer både flash og magnetisk medie spinner. Western Digital kjøpte SSD-programvareprodusenten VeloBit, og er i ferd med å anskaffe STEC, mens Seagate har andeler i DensBits, som lager kontrollører, og Virident, som lager Flash-basert PCIe-lagring. Den tredje gjenværende produsenten av harddisker, Toshiba, er en av de største produsentene av flashlagring.
På teknologifronten var alt ikke så rosenrødt. Det er ganske tydelig at den grunnleggende teknologien industrien har brukt for å lage flash-minne, det som kalles "flytende gate NAND", ser ut til å nå sin grense, og de fleste produsentene har problemer med å lage arbeidsversjoner under 16nm til 19nm. Vi har hørt at flytende port NAND har nådd sine grenser før, men nå ser det ut til å bli meget vanskelig å produsere ved mindre geometrier, spesielt på grunn av forsinkelser i ekstra ultrafiolett (EUV) litografiutstyr.
Det vanligste alternativet her er "vertical NAND" der Samsung fikk mye oppmerksomhet med utgivelsen av det som skulle være det første kommersielle produktet, dets 3D "V-NAND" -blitz. I stedet for den vanlige plane NAND med en flytende port for å fange elektronene i minnecellen, bruker dette flere lag med minneceller, som hver bruker en tynn film som kalles en ladningsfelle for å lagre elektronene. Design, materialer og struktur er veldig forskjellige.
Samsungs første V-NAND-produkt, som allerede er i produksjon, vil være en 24-lags brikke som lagrer 128 Gbits, med selskapet som mål å øke dette til 1 TB chips innen 2017. En av de store fordelene her er at den bruker standard litografi (større enn 30nm, selv om Samsung ikke spesifiserte en spesifikk størrelse) så det ikke krever EUV-verktøy. Over tid skulle dette vokse i tetthet ved å øke antall lag, i stedet for bare å krympe cellestørrelsen gjennom litografi.
Samsung viste den første V-NAND SSD, en 2, 5-tommers SATA 6 Gbps-stasjon tilgjengelig i kapasitet på 480 GB og 960 GB, noe selskapet sa ville være 20 prosent raskere og bruke 50 prosent mindre strøm enn dagens SSD-er.
De andre blitsprodusentene virker ikke langt etter. Toshiba og SanDisk, som jobber sammen om flash-produksjon, hevder at Toshiba faktisk oppfant loddrett NAND, men er overbevist om at den nåværende generasjonen "1Y" to- og tre-bit-løsninger for nå vil gi mer mening for markedet. Micron og Intel, som også har samarbeidspartner i flashminne, sier begge at de har ekspertisen til å lage 3D NAND, men fokuserer foreløpig på mer tradisjonell 16nm plan flash, ettersom de sier det er mer kostnadseffektivt. Men Micron sa at det jobber med en 256 GB chip basert på 3D NAND. SK Hynix snakket om sin 16nm MLC NAND-blits, men viste også en 3D NAND-skive i boden, og selskapet sa at en 128 Gb-brikke vil være i produksjon innen utgangen av dette året og øke volumet neste år.
De fleste observatører tror mengden vertikal NAND vil være relativt liten de neste par årene, med tradisjonell plan flash som fortsetter å dominere markedet, men at vertikal NAND vil bli en mye større del av det ikke-flyktige minnemarkedet mellom 2016 og 2018 Men på det tidspunktet bør andre alternativer for minne komme på markedet.
