Новости Hardware

Toshiba обещает повышенную износоустойчивость 3D QLC NAND: 1000 циклов перезаписи

На прошедшей неделе компании Toshiba и Western Digital объявили о планах представить 3D QLC NAND флеш-память, способную хранить четыре бита данных в одной ячейке. QLC-память обсуждается в индустрии вот уже несколько лет, но многие ставили под сомнение целесообразность её использования вследствие крайне низкой потенциальной износоустойчивости. Судя по всему, Toshiba удалось радикально увеличить износоустойчивость QLC NAND флеш-памяти примерно до уровня TLC NAND.

Первые микросхемы 3D QLC NAND компании Toshiba будут иметь ёмкость 768 Гбит (96 Гбайт) и использовать 64 слоя, как микросхемы поколения BiCS3 ёмкостью 256 и 512 Гбит, выпущенные в 2016 и 2017 годах. Toshiba не публикует какой-либо дополнительной информации о своих чипах памяти типа 3D QLC NAND, например размер страниц и блоков, количество плейнов, скорость передачи данных по интерфейсу и т. д. Впрочем, можно с уверенностью сказать, что скорость будет достаточно высокой для того, чтобы создавать конкурентоспособные твердотельные накопители в конце 2018 – начале 2019 года (временной отрезок указан предположительно). Говоря о приложениях, для которых Toshiba планирует использовать 3D QLC NAND флеш-память, компания упоминает корпоративные и потребительские SSD, планшеты и карты памяти.

3D QLC NAND флеш-память производства Toshiba

3D QLC NAND флеш-память производства Toshiba

Помимо намерения начать производство памяти типа 3D QLC NAND ёмкостью 768 Гбит для вышеупомянутых устройств, наиболее интересной частью анонса Toshiba является спецификация её износоустойчивости. По заявлениям компании, микросхемы 3D QLC NAND ориентированы на ~1000 циклов программирования/стирания (program/erase cycles, P/E cycles). Подобные показатели близки к таковым у TLC NAND флеш-памяти и значительно выше, чем ожидаемое (100–150) количество циклов перезаписи/стирания ожидаемого от QLC специалистами отрасли в последние годы.

Неясно, как именно Toshiba удалось увеличить износоустойчивость своей 3D QLC NAND флеш-памяти на порядок по сравнению с первоначально прогнозируемой. Как известно, обработка сигнала 3D TLC NAND уже очень сложна, ведь ячейка содержит восемь уровней заряда. Обработка сигнала 3D QLC NAND будет ещё сложнее, ведь каждая ячейка должна различать уже 16 уровней заряда.

Самый простой способ справиться с этим — увеличить размер ячейки: имея больше электронов на уровне логики легче обеспечить сохранность данных, а также читать и писать в ячейки. Тем не менее, индустрия находится в ситуации, когда все компании конкурируют между собой в области плотности записи на мм2 и себестоимости, потому переход на «толстый» технологический процесс может иметь как позитивные, так и негативные последствия. В определённых случаях «толстый» техпроцесс уничтожит все преимущества от архитектуры QLC.

Как и Toshiba, Western Digital рассматривает возможность выпуска 3D QLC NAND в рамаках поколения BiCS3, но пока не сделала ни одного официального заявления

Как и Toshiba, Western Digital рассматривает возможность выпуска 3D QLC NAND в рамках поколения BiCS3, но пока не сделала ни одного официального заявления

Кроме того, чтобы справиться с ошибками чтения из памяти QLC, SSD на базе такой памяти должны применять контроллеры с очень продвинутыми возможностями в области коррекции ошибок (ECC). Toshiba имеет собственный метод исправления ошибок QSBC (Quadruple Swing-By Codes), который, по её утверждениям, превосходит LDPC (код с малой плотностью проверок на чётность), который сегодня широко используется для TLC-накопителей. Однако существует множество реализаций LDPC, и неизвестно, какие из них имела в виду Toshiba для сравнения с QSBC. Кроме того, существуют и другие методы ECC, которые часто обсуждаются на различных промышленных мероприятиях (таких как Flash Memory Summit), поэтому Toshiba может использовать любой или ни один из них. Единственное, что компания сообщает о своем методе коррекции ошибок чтения, это то, что он сильнее 120 бит/1 Кбайт LDPC, используемого для TLC-накопителей в настоящее время. В любом случае, если утверждение Toshiba о 1000 циклах перезаписи/стирание верно, это означает, что компания знает, как решить проблемы с выносливостью и обработкой сигналов.

Твердотельные накопители Toshiba

Твердотельные накопители Toshiba

Основным преимуществом QLC NAND флеш-памяти перед TLC и MLC является повышенная плотность хранения данных при идентичной площади микросхемы (разумеется, последняя не указана для 768-Гбит чипа). В прошлом году Toshiba и Facebook рассказали о создании исследовательского твердотельного накопителя на базе памяти типа QLC ёмкостью 100 Тбайт. Данный SSD предлагалось использовать для приложений типа WORM (write once, read many — однократно записанное, многократно читаемое), представляющих собой архив «холодных» данных с частым доступом. Судя по всему, первыми устройствами, которые будут использовать 3D QLC NAND, станут сделанные на заказ SSD огромных объёмов, а также карточки памяти (не зря стандарты SD 5.0 и выше поддерживают размеры блоков до 512 Мбайт). Для подобных приложений количество циклов перезаписи/стирания не столь критично, как объём.

Toshiba начала поставлять образцы своих 768-Гбит компонентов 3D QLC NAND флеш-памяти своим клиентам в прошлом месяце, чтобы обеспечить разработку SSD-контроллеров и самих накопителей. Принимая во внимание время разработки и квалификации, Toshiba планирует начать серийно выпускать микросхемы 3D QLC NAND поколения BiCS3 примерно в то же время, когда стартует массовое производство 3D NAND следующего поколения — BiCS4. Таким образом, речь идёт о 2018 годе, но более подробной информации на сегодняшний день нет.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Twitter добавила функцию Tip Jar, с которой пользователи смогут финансово поддержать любимые аккаунты 5 ч.
AMD представила обновление драйвера Radeon Adrenalin 2020 с поддержкой Resident Evil Village и Metro Exodus Enhanced Edition 5 ч.
Утечка: продолжение Judgment действительно получит название Lost Judgment и выйдет 24 сентября 6 ч.
PlayStation 5 получила приложение YouTube TV 6 ч.
Google начнёт автоматически включать двухфакторную аутентификацию, чтобы повысить безопасность пользователей 7 ч.
Ubisoft запланировала расширение The Division за счёт двух новых игр, фильма и романа по мотивам 8 ч.
Своё участие в E3 2021 подтвердили ещё несколько компаний, включая издателя Elden Ring 8 ч.
Студия 11 bit выпустит расширенную версию Frostpunk на iOS и Android при участии китайской NetEase 9 ч.
Google Play обяжет разработчиков рассказывать, какую информацию собирают их приложения и как её обрабатывают 9 ч.
LinuxBoot внедрил netboot.xyz для простой PXE-загрузки по сети 9 ч.
Исследователи выяснили, что функция Night Shift в iPhone не улучшает качество сна 5 ч.
Новая статья: Обзор смартфона realme 8 Pro: зачастили 5 ч.
Tomorrow Water предлагает размещать ЦОД на водоочистных станциях 5 ч.
Второй испытательный полёт корабля Boeing Starliner к МКС назначили на 30 июля 6 ч.
В модемах Qualcomm обнаружена критическая уязвимость, затрагивающая миллионы устройств. Исправление уже создано 6 ч.
Производители стали убирать дополнительные функции из авто и отдавать предпочтение ходовым моделям из-за дефицита чипов 6 ч.
Cowboy представила два электрических велосипеда с беспроводной зарядкой для смартфонов 9 ч.
Samsung ускорила запуск нового производства чипов памяти DRAM и 3D V-NAND в Южной Корее 10 ч.
Все электромобили, которые выпустит Tesla за второй квартал, уже распроданы 11 ч.
Суперкомпьютер SuperMUC-NG получит процессоры Intel Xeon Sapphire Rapids и ускорители Intel Xe Ponte Vecchio 11 ч.