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叠层很重要:美光正着力打造下一代XPoint

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美光公司正着力打造第二代XPoint产品,这款新的存储器方案将把3D闪存扩展至64层以上。新一代存储器,四层单元存储与不断提升的堆叠层数。

来源:ZD至顶网存储频道 2017年2月7日

关键字:美光 XPoint 单元存储 NAND 闪存

美光公司正着力打造第二代XPoint产品,这款新的存储器方案将把3D闪存扩展至64层以上。

叠层很重要:美光正着力打造下一代XPoint

在分析师日会议当中,该公司谈到了其3D NAND技术的开发情况。其正在出售第一代32层3D NAND的384 Gb容量晶片,而第二代方案则将在59平方毫米的晶片之上实现64层结构与256 Gb容量。这一存储密度较其2016年下半年推出的产品提升一半,也意味着2D NAND技术确实正在逐步消亡。

美光认为其在NAND单元层下添加CMOS逻辑层的3D NAND设计方式能够使其32层技术与其它供应商的48层3D NAND方案相匹敌。根据我们的猜测,这意味着其64层3D NAND亦将优于竞争对手的同类产品(可能体现在速度/成本/尺寸方面)。

美光公司正着手开发其64层晶片,并计划于今年年末正式发货。尼古拉斯公司分析师兼总经理Aaron Rakers表示,根据美光方面的表述,其64层晶片的尺寸似乎较其它竞争性产品小25%。以下演示资料提到,该晶片的存储密度约为“每平方毫米4.3 Gb(较竞争对手的64层3D NAND晶片存储密度高25%)。

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因此,大家应该能够在SSD、PCIe或者M.2闪存驱动器中塞进更多此类晶片,从而有效提升存储容量。美光存储业务部门负责人Darren Thomas还提到了容量达8 TB的2.5英寸SSD产品。

有趣的是,西部数据公司宣称其BICS3 64层3D NAND(256 Gb容量)拥有业界最小的晶片尺寸,不过其并未发布具体尺寸数据,因此目前来看还是美光的方案更具说服力。

美光公司的64层闪存在制造成本上较其第一代3D NAND下降超过30%。该公司同时表示,其TLC(三层单元)3D NAND性能较平面(2D)闪存上的MLC(双层单元)更为出色。这意味着TLC将在速度与使用寿命两方面都更适合企业闪存驱动器用例。

美光公司将在2017年年内继续开发QLC(即四层单元闪存),其能够在TLC闪存的基础之上将存储容量再提升一倍。不过QLC闪存的使用寿命更低(即写入周期更短)且访问速度要低于TLC闪存,这意味着其仅适用于读取密集型应用。

如果其成本足够低廉且使用寿命基本能够满足需求,即能够实现数百次写入周期,那么QLC闪存应该能够取代速度更慢的磁带与磁盘以作为读取速率需求较低但仍要求拥有一定访问性能的归档应用。这意味着对归档数据的实时分析将拥有更为低廉的实现成本。

东芝与西部数据双方也在高度关注QLC闪存,在我们看来这代表着QLC驱动器很可能会在2018年真正与广大用户见面。

美光公司将开发其第三代3D NAND,并将于2017年下半年开始进行制造。我们预计其可能为96层或者128层产品,并拥有较第二代64层产品更低的单位容量成本。这表明其正式出货很可能会在2018年年内实现。

美光公司同时表示,其还在致力于推动3D XPoint的市场支持工作,并期望能够在2017财年之内推出QuantX产品。XPoint的下两代产品正在开发当中。目前的XPoint为双层结构,我们预计第二代将为4层结构,第三代则为8或16层。

美光方面亦指出:“新的高性能存储器正在开发当中,”通过演示文稿来看,这里指的可能并非DRAM或者XPoint。

 叠层很重要:美光正着力打造下一代XPoint

从图中可以看到:

  • 内存内数据库应用的需求正逐步提升;
  • 持久内存(NVDIMM)开始为数据库及其它应用提供加速支持;
  • 更为多样化的工作负载将对存储器性能提出更高要求;
  • 数据将与计算组件更加接近。

在我们看来,美光公司正在努力开发其闪存技术以降低SSD存储资源成本,从而利用其承载二级数据并将磁盘驱动器的生存空间彻底摧毁。另外,该公司还将努力确保XPoint在DRAM与NAND之间拥有明确的价格/性能定位,并继续积极利用未公开的技术(并非ReRAM,即电阻式内存)开发新的存储器方案。

半导体在存储领域的应用呈现出广度与深度并行推进的趋势。如果其能够带来具备成本优势且稳定可靠的大容量存储方案,那么很明显,磁盘技术将在未来几十年中成为新时代下的磁带。

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