Top.Mail.Ru
Глобальный обзор твердотельных накопителей за 2019 год
01.01.2020 в 03:47
STILET
184

В 2019 году цены на флэш-память выровнялись и даже немного подскочили вверх, а новые технологии развивались медленно, хотя в настоящее время мы находимся на пороге революции PCIe 4.0. Темпы R&D по-прежнему не снижаются, поэтому, приближаясь к 2020 году, мы должны увидеть множество интересных разработок, основанных на основе дизайна 2019 года. Вот наш обзор 2019 года для твердотельных накопителей.

3D NAND слои и биты ползут вверх

Большое падение цен на флэш-память в 2018 году стало результатом того, что 64-слойная 3D-генерация NAND хорошо зарекомендовала себя для большинства крупных производителей, что привело к очень конкурентному рынку. Нисходящая ценовая тенденция оказалась неустойчивой в 2019 году, и вместо того, чтобы углубить ситуацию с избыточным предложением, большинство производителей предпочли медлить с наращиванием своего 96-слойного поколения: Intel, Micron, SK Hynix. Это означало, что многие запуски продуктов в этом году все еще использовали 64L NAND, и они не достигнут EOL до 2020 года (или позже, для некоторых более медленных корпоративных моделей).

Первый 96-слойный SSD был запущен в июле 2018 года, но поколение 96L по-настоящему серьезно не начиналось до 2019 года. Samsung первым запустил розничные твердотельные накопители с новым поколением 3D NAND, но на самом деле они не дотянули до 92 слоев в 970 EVO Plus. В большинстве других аспектов они по-прежнему лидируют в отрасли, но в подсчете сырьевого слоя они явно отстали. Это во многом связано с решением Samsung воздержаться от использования стекирования для производства 3D NAND, поэтому их 92L NAND можно изготовить с меньшим количеством технологических шагов, чем конкурирующие 96L NAND.

На другом конце спектра SK Hynix уже начала выборку твердотельных накопителей с использованием их 128L 3D NAND и собирается анонсировать розничные модели на выставке CES 2020. Они исторически пытались опередить остальной рынок по количеству слоев, как способ компенсировать другие недостатки в их плотности 3D NAND. В этом году они, наконец, начали видеть некоторые более значительные успехи с их 3D NAND для использования SSD, а не мобильных устройств хранения данных, но в основном с их собственными моделями SSD, а не за счет выигрышей в дизайне с другими поставщиками SSD. Заглядывая вперед, Intel может взять на себя инициативу по подсчету слоев в 2020 году с 144L QLC NAND.

Поскольку ситуация с NAND развивается медленно,четыре бита на ячейку QLC NAND flash не смогли продвинуться дальше на рынке SSD. Это по-прежнему привлекательный вариант для дисков начального уровня NVMe, но TLC NAND остается в качестве стандартного выбора для обычных и высокопроизводительных дисков.

Это не остановило производителей флэш-памяти от изучения способов дальнейшего увеличения плотности сверх того, что позволяет QLC NAND. Производители начали публично говорить о своих экспериментах с 5 битами на ячейку (PLC) NAND, что, безусловно, возможно на техническом уровне, но пока не ясно, будет ли это экономически целесообразно; все недостатки QLC NAND усиливаются добавлением пятого бита на ячейку. На саммите Flash Memory Summit и IEDM в этом году Toshiba / Kioxia представила идею физического разделения ячейки памяти 3D NAND на две части, обеспечивая альтернативный путь к увеличению плотности.

Поскольку производители флэш-памяти планируют будущее для будущих поколений, некоторые пересматривают компромиссы с конструкцией ячеек с плавающим затвором. Планарные NAND были почти всеми плавающими воротами, но с переходом на 3D NAND все, кроме Intel и Micron, перешли на ловушку заряда. Теперь Мкрон, похоже, готовится отказаться от плавающих ворот, в то время как Toshiba / Kioxia, похоже, считает, что это может быть предпочтительным для использования с их геометрией с разделенными ячейками.

В корпоративной сфере в 2019 году окончательно распался давний партнер Intel-Micron в области флэш-памяти и памяти 3D XPoint. Micron выкупила долю Intel в IMFT, и теперь эти две компании проводят исследования отдельно. Совсем недавно Toshiba Memory сменила название на Kioxia , что дало понять, что они отделены от остального конгломерата Toshiba после выделения и продажи консорциуму инвесторов. Kioxia, скорее всего, скоро выйдет на IPO под новым названием, но пока не установила официальных сроков.

PCIe 4.0 прибывает

Самым большим технологическим достижением, появившимся на рынке твердотельных накопителей в этом году, стало появление PCIe 4.0, хотя его влияние было ограниченным. Процессоры и наборы микросхем Intel еще не поддерживают PCIe 4.0, поэтому спрос на твердотельные накопители NVMe, использующие PCIe 4.0, все еще довольно низок как на потребительском, так и на корпоративном рынках. В настоящее время доступен только один потребительский SSD-контроллер с поддержкой PCIe 4.0: Phison E16. Диски, использующие этот контроллер, выпущены вместе с процессорами AMD Ryzen последнего поколения, но новые твердотельные накопители не были явным победителем, как эти процессоры.

Стратегия Phison для того, чтобы быть первым на рынке с SSD-контроллером PCIe 4.0, заключалась в том, чтобы внести минимальные изменения в конструкцию контроллера E12, заменив внешний интерфейс PCIe и лишь слегка изменив бэкэнд с обновленным исправлением ошибок. Это означает, что E16 не может в полной мере использовать дополнительную пропускную способность канала PCIe 4.0 x4. Все конкуренты Phison решили потратить немного больше времени на переход на PCIe 4.0, чтобы они также могли перейти с 28-нм производства на 12-нм процесс FinFET. Такое сжатие процесса необходимо для того, чтобы контроллеры достигли пропускной способности канала 7 + ГБ / с в пределах мощности и тепловых ограничений твердотельных накопителей M.2.

Корпоративные твердотельные накопители также начинают переход на PCIe 4.0, не дожидаясь Intel, но более длительные циклы выпуска продукции на этом рынке означают, что повсеместная доступность корпоративных твердотельных накопителей PCIe 4.0 произойдет не позднее, чем в 2020 году.

NVMe становится мейнстримом

Производители ПК, наконец, решили, что они готовы в основном отказаться от жестких дисков и с ними интерфейс SATA. Рынок твердотельных накопителей SATA не исчезнет быстро, но твердотельные накопители NVMe станут стандартом для первичного хранилища на ПК (и в следующем году также на консолях). Это помогло создать большой спрос на контроллеры NVMe начального уровня с меньшим количеством каналов или отсутствием кэшей DRAM, хотя на розничном рынке твердотельных накопителей по-прежнему доминируют высокопроизводительные контроллеры.

Поскольку массовое внедрение NVMe происходит одновременно с началом перехода на PCIe 4.0, это имеет некоторые интересные последствия для дорожных карт продукта. Пропускная способность канала PCIe 3.0 x4 или PCIe 4.0 x2 ~ 3,5 ГБ / с по-прежнему достаточна для всех, кроме самых высокопроизводительных потребительских твердотельных накопителей. Однако отсутствие поддержки PCIe 4.0 на платформах Intel означает, что даже низкоуровневые контроллеры твердотельных накопителей NVMe переходят на поддержку четырех линий PCIe 4.0, поэтому они не будут работать на PCIE 3.0 x2 в системах Intel. Как только Intel примет PCIe 4.0, мы можем увидеть падение рынка NVMe начального уровня до двух линий PCIe для снижения мощности и затрат. Тем временем, мы еще не закончили с появлением на рынке новых твердотельных накопителей PCIe 3.0, но через год большинство контроллеров будут поддерживать PCIe 4.0.

На розничном рынке твердотельных накопителей NVMe уже была достаточно популярной в 2018 году, и, кроме появления PCIe 4.0, мало что изменилось для потребителей. Год начался с серии переизданий контроллера: новые продукты, использующие то же оборудование, что и модели 2018 года, но с обновленным программным обеспечением, например WD Black SN750, и несколько продуктов, использующих контроллер Silicon Motion SM2262EN . Samsung 970 EVO Plus повторно использовал тот же контроллер, что и оригинальный 970 EVO, при переходе на 92L TLC, а позже в этом году существующие контроллеры Phison и Silicon Motion начали соединяться с 96L NAND . Это привело к выпуску первого потребительского твердотельного накопителя M.2 емкостью 4 ТБ: Sabrent Rocket , использующего контроллер Phison E12.

 

В этом году также была выпущена версия 1.4 спецификации NVMe . Новый материал почти полностью состоит из новых опциональных функций, поэтому, как правило, нет никакой практической пользы для просмотра версии 1.4 в спецификации диска вместо версии 1.3. Большинство новых функций относятся только к серверным или встроенным сценариям использования, поэтому большинство потребительских твердотельных накопителей не будут реализовывать какие-либо новые дополнительные функции

Начался переход на форм-фактор

Переход на NVMe привел к экспериментам и инновациям с форм-факторами SSD. В 2018 году концепция Intel Ruler породила широкий спектр форм-факторов в рамках семейства стандартов Enterprise и Datacenter Small Form Factor (EDSFF). Теперь, когда EDSFF получил практическое применение, варианты были немного изменены, и различные сегменты продуктов начинают объединяться вокруг конкретных вариантов. Форм-фактор E1.L (EDSFF 1U Long), который больше всего напоминает исходную линейку Intel, лучше всего подходит для специализированных хранилищ, использующих диски чрезвычайно большой емкости. Более короткий форм-фактор E1.S оказался наиболее популярным вариантом EDSFF, и были стандартизированы два различных дизайна радиатора, причем более толстый радиатор предназначен для того, чтобы в слотах EDSFF могли размещаться вычислительные ускорители, которые потребляют больше энергии, чем обычные твердотельные накопители.

На стороне клиента / потребителя M.2 по-прежнему царит, но среди производителей ПК наблюдается тенденция к уменьшению длины карт, например, M.2 2230 вместо M.2 2280, стандартного для розничных твердотельных накопителей. Контроллеры DRAMless NVMe и однопакетные твердотельные накопители BGA вместе с 3D NAND высокой плотности значительно снизили требования к площади печатной платы для 1 ТБ и меньшей емкости, которые составляют основную часть рынка клиентских твердотельных накопителей. Высокопроизводительные накопители не откажутся от M.2 2280, но многим ультрабукам и планшетам такой тип хранения не нужен, а компактные форм-факторы SSD дают OEM-производителям больше гибкости при разметке внутренних компонентов системы.

Toshiba / Kioxia также предложила новый миниатюрный форм-фактор, который призван стать заменяемой альтернативой твердотельным накопителям BGA и значительно меньше, чем самые маленькие съемные карты формата M.2. Их предложение XFMEXPRESS может завоевать нишу встраиваемых систем, планшетов и других портативных устройств.

Optane и 3D XPoint в основном застойные

Продукты Intel Optane, основанные на их памяти 3D XPoint, в этом году продемонстрировали небольшой прогресс. На потребительском рынке единственным новым продуктом был Optane Meory H10 только для OEM- производителей , который в основном объединял два существующих продукта на одной плате, добавляя новые ограничительные требования к совместимости платформы. Запланированные, но отложенные продукты Intel Optane Memory M15 и Optane SSD 810P, которые были бы первыми вариантами PCIe 3.0 x4 в форм-факторе M.2 2280, были в конечном итоге отменены, поэтому между дисками PCIe 3.0 x2 Optane M.2 все еще остается большой разрыв и Optane 900P/905P. Поскольку жесткие диски все чаще исчезают с ПК, Intel с трудом продает Optane в качестве решения для кэширования.

Модули Optane DIMM (фирменная постоянная память Optane DC) попали на рынок серверов и, в конечном итоге, высокопроизводительные рабочие станции с Cascade Lake , после того как первоначально были предназначены для выпуска с процессорами Skylake-SP на платформе Purley. В общедоступных дорожных картах Intel нет модулей Optane DIMM, предназначенных для массовых потребительских платформ, но они планируют итерацию постоянных модулей памяти в соответствии с обновлениями своих серверных платформ.

Intel обещала, что в 2020 году выйдет их второе поколение корпоративных твердотельных дисков Optane, но, кроме кодового названия Alder Stream, они не предоставили много конкретной информации. Micron наконец-то анонсировала продукт 3D XPoint, твердотельный накопитель X100 . Похоже, что он нацелен даже выше, чем твердотельные накопители Intel Optane, и, вероятно, установит много рекордов производительности с одного SSD. И Intel Alder Stream, и Micron X100, вероятно, будут использовать PCIe 4.0 и память 3D XPoint второго поколения, последнее поколение технологий хранения данных, разработанное совместно Intel и Micron до их распада.

Помимо 3D XPoint, новые технологии энергонезависимой памяти не оказывают существенного влияния на рынок твердотельных накопителей, но MRAM Everspin добилась небольшого прогресса в использовании в качестве альтернативы кэшам DRAM с конденсаторами защиты от потери мощности в корпоративных твердотельных накопителях.

25.11.2020 в 08:52
Warface. СТАРТ WARFACE PRO. SEASON V
25.11.2020 в 08:47
Warface. СЕЗОННОЕ ОБНОВЛЕНИЕ «РОЙ» [25 НОЯБРЯ]
24.11.2020 в 10:19
Warface. РЕЙТИНГОВЫЕ МАТЧИ: СЕЗОН «РОЙ» #1
24.11.2020 в 10:03
Warface. ПОДАРОК ЗА ОФОРМЛЕНИЕ КАРТЫ СБЕРБАНКА
24.11.2020 в 09:46
Warface. БОНУСЫ ДО 30% К ПЛАТЕЖУ
23.11.2020 в 08:05
Warface. КОНКУРСЫ И ПОДАРКИ К PRO.CHAMPIONS IV. ДЕНЬ 3
23.11.2020 в 12:41
PlayStation 5 поступила в продажу в Турции и Румынии
21.11.2020 в 11:03
Warface. КОНКУРСЫ И ПОДАРКИ К PRO.CHAMPIONS IV. ДЕНЬ 2
21.11.2020 в 12:50
Warface. КОНКУРСЫ И ПОДАРКИ К PRO.CHAMPIONS IV. ДЕНЬ 1
21.11.2020 в 12:43
Warface. ИВЕНТ «ОХОТА НА ЗНАМЕНИТОСТЬ 2.0»
21.11.2020 в 12:31
Warface. NVIDIA REFLEX — УЖЕ В WARFACE!
18.11.2020 в 09:14
Warface. ГРЯДЕТ ФИНАЛ WARFACE PRO: SEASON IV
18.11.2020 в 09:08
Warface. ЗОЛОТАЯ H&K G28 В ПОДАРОК ЗА ПОПОЛНЕНИЕ
18.11.2020 в 08:59
Warface. ОБНОВЛЕНИЕ ИГРЫ [18 НОЯБРЯ]
17.11.2020 в 09:40
Warface. ТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ [18 НОЯБРЯ]
17.11.2020 в 09:35
Warface. ОТКРЫТОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ MY.GAMES CLOUD
17.11.2020 в 09:31
Warface. СКИДКИ НА «ИГРОМАРКЕТЕ»
17.11.2020 в 09:25
Warface. СТАРТ DARK SAMURAI: FFA WEST
15.11.2020 в 09:01
Warface. BATTLE CUP: DARK SAMURAI — УЖЕ В ЭТИ ВЫХОДНЫЕ
15.11.2020 в 08:55
Warface. БОНУС В 40% И ПОДАРКИ ЗА ПОКУПКИ В МАГАЗИНЕ
15.11.2020 в 08:50
Warface. СКОРО В ИГРЕ: НАГРАДЫ БОЕВОГО ПРОПУСКА «РОЙ»
15.11.2020 в 08:45
Warface. ИТОГИ ОПРОСОВ: «НАЧАЛО», «МЯТЕЖ» И ПЛАНЫ НА БУДУЩЕЕ
11.11.2020 в 10:49
Warface. СКОРО В ИГРЕ: СПЕЦОПЕРАЦИЯ «РОЙ»
11.11.2020 в 10:41
Warface. ОБНОВЛЕНИЕ ИГРЫ [11 НОЯБРЯ]
Top.Mail.Ru Яндекс.Метрика