Video: Waarom vernietigt vanillevla onze hersenen? Prof. dr. Erik Scherder (4/5) (December 2024)
Voor makers van flashgeheugen is dit misschien wel de beste tijd en de slechtste tijd. Aan de ene kant gebruiken we niet alleen meer en meer flash-geheugen op onze telefoons, tablets en in toenemende mate op onze notebookcomputers, maar flash is een integraal onderdeel geworden van de meeste grote datacentersystemen, van opslag tot bedrijfsservers. Tegelijkertijd lijkt de technologie die ervoor heeft gezorgd dat flash-geheugen zo alomtegenwoordig is geworden en de prijs de afgelopen jaren zo snel is gedaald, het einde nadert.
Beide trends waren vorige week te zien op de jaarlijkse Flash Memory Summit.
Misschien is het grote nieuws hoe geïntegreerd flash wordt in de bedrijfssystemen. Lange tijd hebben we SSD's zien flitsen in dezelfde vormfactor als harde schijven, gemengd met een veel groter aantal traditionele harde schijven, met software die "tiering" biedt om de meest gebruikte gegevens op de snellere SSD's te plaatsen en de minder frequent gebruikte gegevens op langzame schijven. Nu zien we enkele verschillende benaderingen van alleen-flash-apparaten.
Jason Taylor van Facebook legde bijvoorbeeld in een keynote uit hoe het bedrijf flash gebruikt als een cache in sommige systemen, flash als de primaire opslag in zijn database en als RAM-alternatief in sommige indexservers. Hij legde uit dat als je twee dagen nieuws nodig hebt, het van alle RAM-servers komt; als je twee weken nieuws nodig hebt, komt het uit flash.
Veel bedrijven hebben alternatieven voor traditionele SSD's, waaronder verschillende bekende spelers zoals Fusion-io en XtremIO, die werd overgenomen door EMC. IBM heeft onlangs een all-flash-server aangekondigd die bekend staat als FlashAhead, gebaseerd op technologie van Texas Memory Systems.
Tijdens de show waren er verschillende interessante benaderingen. Skyera maakt bijvoorbeeld een all-flash array op basis van MLC-flash, die doorgaans twee bits aan gegevens in elke cel bevat, en dus goedkoper is, maar niet zo robuust als de single-level-cell of SLC-flash die wordt gebruikt in veel zakelijke SSD's. Met behulp van zijn eigen controller introduceerde het bedrijf een 1U-behuizing die bekend staat als skyEagle, die maximaal 500 TB kan bevatten en 5 miljoen IOps (invoer-uitvoerbewerkingen per seconde) kan creëren voor $ 1, 99 per geformatteerde GB, een redelijke prijs voor enterprise storage-arrays.
Iedereen liet SSD's zien op nieuwe en betere prijspunten. Samsung, die beweert de grootste verkoper van SSD's te zijn, heeft een nieuwe consumentenlijn geïntroduceerd die bekend staat als de 840 EVO, die overgaat naar 19nm TLC-geheugen (met drie niveaus) en nu wordt geleverd met 1 GB DRAM-cache. Deze is verkrijgbaar in verschillende formaten, waaronder een versie van 250 GB met een catalogusprijs van $ 189, 99 en een versie van 1 TB met een catalogusprijs van $ 649, 99. Dat is veel geld voor opslag voor consumenten, maar het is veel minder dan $ 1 / GB, een behoorlijk indrukwekkende zet.
Sommige bedrijven hadden een aantal innovatieve wendingen over het probleem. Micron liet zien hoe de controller in een SSD kon worden gebruikt om zoekopdrachten in MySQL te versnellen, en beweerde twee keer de prestaties van standaard SSD's.
Over SSD's gesproken, de snelheid van enterprise SSD's verbetert, met interfaces die van 6 Gbps naar 12 Gbps gaan. En terwijl bedrijfssystemen steeds vaker naar oplossingen kijken zoals PCIe-kaarten gevuld met flash-opslag, worden consumenten-SSD's steeds kleiner, waarbij veel bedrijven, waaronder Intel, praten over de nieuwe m.2-vormfactor, die veel kleiner is dan de traditionele 2, 5-inch harde schijf. schijfstations of zelfs mSATA.
De leveranciers van de harde schijf zijn allemaal bedrijven aan het verwerven met flash-expertise en gebruiken die om zowel SSD's als hybride schijven te maken, die zowel flash- als draaiende magnetische media bevatten. Western Digital verwierf SSD-softwaremaker VeloBit en is bezig STEC te verwerven, terwijl Seagate belangen heeft in DensBits, dat controllers maakt, en Virident, die op Flash gebaseerde PCIe-opslag maakt. De derde overgebleven fabrikant van harde schijven, Toshiba, is een van de grootste fabrikanten van flash-opslag.
Op technologisch vlak was alles echter niet zo rooskleurig. Het is vrij duidelijk dat de basistechnologie die de industrie heeft gebruikt om flash-geheugen te maken, wat bekend staat als "floating gate NAND", zijn limiet lijkt te bereiken, waarbij de meeste makers problemen hebben met het maken van werkversies van minder dan 16 nm tot 19 nm. We hebben gehoord dat NAND met zwevende poort zijn limieten eerder heeft bereikt, maar nu lijkt het produceren met kleinere geometrieën erg moeilijk te worden, vooral vanwege de vertragingen in extra ultraviolet (EUV) lithografieapparatuur.
Het meest gebruikelijke alternatief hier is "verticale NAND", waar Samsung veel aandacht kreeg met de release van wat het eerste commerciële product zou moeten zijn, de 3D "V-NAND" -flits. In plaats van het gewone vlakke NAND met een zwevende poort om de elektronen in de geheugencel op te vangen, gebruikt dit meerdere lagen geheugencellen, die elk een dunne film gebruiken, een ladingsval genaamd, om de elektronen op te slaan. Het ontwerp, de materialen en de structuur zijn allemaal heel verschillend.
Het eerste V-NAND-product van Samsung, dat al in productie is, zal een 24-laags chip zijn die 128 Gbits opslaat, met het bedrijf dat dit wil verhogen tot 1 TB chips in 2017. Een van de grote voordelen hier is dat het standaard lithografie gebruikt (groter dan 30 nm, hoewel Samsung geen specifieke grootte heeft opgegeven), dus het vereist geen EUV-tools. Na verloop van tijd zou dit in dichtheid moeten groeien door het aantal lagen te vergroten, in plaats van alleen de celgrootte te verkleinen door lithografie.
Samsung toonde de eerste V-NAND SSD, een 2, 5-inch SATA 6 Gbps schijf beschikbaar met een capaciteit van 480 GB en 960 GB, waarvan het bedrijf zei dat het 20 procent sneller zou zijn en 50 procent minder stroom zou verbruiken dan de huidige SSD's.
De andere flitsers lijken niet ver achter. Toshiba en SanDisk, die samenwerken aan flash-productie, beweren dat Toshiba eigenlijk verticale NAND heeft uitgevonden, maar is ervan overtuigd dat de volgende generatie "1Y" twee- en drie-bits oplossingen voor de markt zinvoller zijn. Micron en Intel, die ook samenwerken in flash-geheugen, zeggen beide dat ze de expertise hebben om 3D NAND te maken, maar richten zich vooralsnog op meer traditionele 16nm vlakke flits, omdat ze zeggen dat het goedkoper is. Maar Micron zei dat het werkt op een 256 Gb-chip op basis van 3D NAND. SK Hynix sprak over zijn 16 nm MLC NAND-flitser, maar toonde ook een 3D NAND-wafel in zijn stand, en het bedrijf zei dat een 128 Gb-chip in productie zal zijn tegen het einde van dit jaar en in volume volgend jaar zal toenemen.
De meeste waarnemers denken dat de hoeveelheid verticale NAND de komende jaren relatief klein zal zijn, waarbij de traditionele vlakke flits de markt blijft domineren, maar die verticale NAND zal een veel groter deel van de niet-vluchtige geheugenmarkt worden tussen 2016 en 2018 Maar tegen die tijd zouden andere alternatieven voor geheugen op de markt moeten komen.
