Плотнее или выше: два взгляда на будущее флэш-памяти
На конференции ISSCC, где одной из наиболее горячих тем стало будущее памяти NAND, были предложены два подхода к проблеме: как обеспечить рост доступных объемов полупроводниковых накопителей не в ущерб их габаритам?
В конце февраля в Сан-Франциско прошла 70-я международная конференция ISSCC, на которой обсуждались перспективы развития полупроводниковых вычислительных систем. Одной из наиболее горячих тем стало будущее памяти NAND, которая применяется для хранения данных как в съемных накопителях SSD, так и в чипах, распаиваемых прямо на системных платах смартфонов, ноутбуков и иных гаджетов. Год от года становится очевиднее, что памяти много не бывает, однако и тенденции к миниатюризации умных устройств никто не отменял. Возникает логичный вопрос: каким образом и далее наращивать плотность записи информации в модули NAND, чтобы обеспечивать поступательный рост доступных объемов полупроводниковых накопителей, причем не в ущерб их габаритам?
Как раз в ходе ISSCC два ведущих разработчика флэш-памяти, американская Intel и южнокорейская SK Hynix, предложили свои подходы к решению этой задачи. Intel представила первый в мире трехмерный чип NAND, каждая из ячеек которого способна хранить до пяти независимых битов данных, а сами эти ячейки располагаются слоями – до 192 в одной микросхеме. Таким образом достигается плотность записи информации в 23 Гбит/кв.мм, а серийная СБИС, прототип которой продемонстрировала Intel, будет иметь емкость 1,67 Тбит.
Инженеры SK Hynix, напротив, сделали ставку на более традиционную и хорошо отлаженную технологию производства NAND, подразумевающую хранение до трех битов памяти на ячейку (TLC). Однако им удалось изготовить образец TLC-чипа с более чем 300 слоями, что позволило и его емкости преодолеть порог в 1 Тбит. При этом, в отличие от флэш-памяти с бóльшим числом сохраняемых битов на ячейку, показанный SK Hynix прототип обеспечивает весьма высокую скорость записи данных – до 194 Мбайт/с, что особенно важно для серверных приложений NAND.
Пока трудно предположить, какая из технологий окажется доминирующей на рынке SSD и иных полупроводниковых накопителей в ближайшие 3–5 лет. Вполне вероятно, что эти устройства хранения, как прежде жесткие магнитные диски, продолжат все отчетливее стратифицироваться на медленные и сравнительно дешевые, но высокоемкие – и чрезвычайно быстрые дорогие.