为什么是戴尔最先洞察了闪存趋势?

标签:存储戴尔闪存

访客:14815  发表于:2015-12-23 10:29:41

全球闪存峰会(Flash Memory Summit,以下简称FMS)的技术委员会主席Brian Berg认为“闪存技术的发展正在打破摩尔定律,这种打破,是超越而不是无法遵从。”

就是说摩尔定律认为在价格不变的前提下,集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番。但是闪存目前来看至少是12月翻一番。

但为什么闪存技术会出现超越摩尔定律的情况呢?众所周知,闪存同样是一种半导体技术,其整体容量和性能发展,应当充分遵从摩尔定律,特别是闪存技术(比如NAND Flash)的制程工艺步进与处理器是类似的:

但事实却是,闪存技术的发展,特别是企业级产品的普及速度确实超乎想象的快:如今在不考虑压缩或重复数据删除技术的前提下,戴尔最早洞察闪存巨变,其全闪存阵列的每GB裸容量已经能够降低到1.5-1.6美元这个区间,也就是说,大约一年的时间,企业级全闪存阵列的价格最多降低了60-70%。

我们来看企业级SSD,同样是一年前,业界主流产品的最大容量是3.84TB,现在这一数字是6.4TB,也就是大约提高了一倍,而单盘价格实际上还略微下降;而据三星在今年8月份在FMS上展示的路线图显示,最早今年年底,最迟明年上半年,三星将可以在2.5英寸封装中提供约16TB的容量(15.36TB)。

闪存容量的提高显然是和NAND Flash的单位容量及密度有关的,单颗NAND Flash芯片的容量越高,或者说单位面积上的NAND Flash的容量密度越高,SSD的容量(以2.5英寸封装的SAS、SATA或SFF-8639盘为标准)也就越高。

3D TLC NAND Flash:

最常见到的闪存是SLC和MLC,简单说,SLC一个Cell上都存储1bit的数据,寿命、性能最好,但也更贵,MLC一个Cell存2个bit数据,即2bit/cell,寿命和性能相比SLC有所下降,但成本大约只是SLC的30%左右。

所谓3D TLC NAND Flash中的TLC,与SLC、MLC所描述的对象是相同的,每个Cell存3个bit,即3bit/cell,在一个Cell上做到存储3bit的数据是一件相对比较难的事情,成本只是每单元2bit的MLC闪存的约三分之二,速度和寿命表现虽然相比MLC有所下降。

但是我们看的到时这种成倍的增长太恐怖。

需要补充的是,业界还是有一些“疯子”是不相信自己做不到任何事情的,某些供应商正在考虑4bit的NAND Flash,从来自NAND Flash生产设备供应商的消息显示,东芝很可能是4bit技术的主要推动者,但就东芝方面的消息表示,“这个东西基本上做出来,很难。”

为什么是戴尔最先洞察了闪存趋势?

说回到“3D”,为什么叫3D呢?这是因为过去NAND Flash主要是以2D的形式,也就是在平面上排列NAND Flash Cell(存储单元),但三星、东芝等公司后来发现,完全可以采用多层堆叠的方式,于是也就出现了32层乃至48层堆叠的NAND Flash。以三星采用的3D Charge Trap Flash(简称CTF)结构设计的3D TLC V-NAND Flash为例,其精密程度已经迈入到每颗芯片包含853亿个Cell,以3bit/Cell来计算,一共能存储约2560亿bit数据。也就是说,在一个指尖大小的NAND Flash芯片上,可以存储256Gb的数据,而晶圆密度是上一代产品的1.4倍。

东芝NAND Flash业务高层Shigeo Ohshima曾透露,NAND Flash的容量会有“持续的、爆发式的、翻倍的增长”,他认为,2016年,体积不变的情况下(2.5英寸封装)容量可以达到32TB,2017年是64TB,2018年是128TB(历史同期来看,传统HDD的容量增长预测是到2020年20-40TB)。

相比东芝计划开战4bit/Cell的NAND Flash,三星则热衷于“堆积木”,这家公司对当前的32层、48层NAND Flash都不太满意,放言“2、3年内会出现100层以上堆叠的NAND Flash”,不知道到时候东芝心情如何?

说了这么多美丽的远景,看起来NAND Flash市场是光明一片,至少对三星、美光、SK海力士、东芝等供应商来说,摩尔定律基本上不够这些公司通过3bit、4bit、32层、48层等技术来进行追赶的了,但摩尔定律的关键在于:既然是“在价格不变的前提下”。那么技术先进了这么多,密度提高了这么多,成本也自然会下降这么多,那什么时候NAND Flash会出现大规模的降价呢?

2016闪存价格巨变

3、4年前,市场上对NAND Flash的降价可谓是“一往情深”,NAND Flash供应商也好,企业级存储系统的供应商也罢,媒体、分析机构、渠道,都认为“NAND Flash会马上进入快速价格下降通道”,从而快速的取代传统HDD在高端、高性能存储介质层的位置。

换句话说,市场非常相信摩尔定律的“魔力”在NAND Flash市场上也能够发挥如同处理器一样的功效,快速取代过去近三十年发展速度远远追赶不上处理器、内存的传统HDD存储介质,可惜,市场告诉我们:真相永远只有一个,并且这一个永远都是最残酷的那个。

根据市场调查机构的数据,2009年至2014年,NAND Flash市场的每GB价格年均跌幅,只有2009年、2011年和2012年超过了30%,在2010年、2013年和2014年,每GB成本下降都只有15%、18%和27%;在2015年至2016年,这一数字实际上预期也只是维持在25%-30%的水平上,这一降幅,离摩尔定律所说的“每18个月翻(降)一番”,可是远得很!

我们知道阻碍NAND Flash价格下降的原因,主要是出在NAND Flash供应商本身,这意味着降价空间实际上是比较大的,根据市场分析机构的预计,各大NAND Flash供应商的成本承受能力,大约在2016年上半年会基本上被充分释放,也就是说,2016年下半年,NAND Flash会迎来一波比较大的价格下降,预计2016年全年的NAND Flash价格下滑能够超过40%,逼近50%。


为什么是戴尔最先洞察了闪存趋势?

通过率先引入企业级TLC 3D NAND SSD,戴尔能够提供更具价格竞争力的全闪存阵列,并在维护期内无条件更换故障SSD(不计数据写入量/磨损程度)。这种承诺在显示出技术信心的同时,也让用户更加放心。

不过,对企业级存储系统的用户来说,大可不必等到2016年,前面我们说过,戴尔已经将全闪存阵列的价格推进到每GB物理容量1.66美元(仅供参考,与具体配置有关)。需要指出的一点是,某些存储系统供应商虽然也通过数据缩减技术给出了更好看的数字,但其中一些会影响到性能。而戴尔SC阵列还支持增强型压缩,其最大特点是通过与备受好评的自动分层存储巧妙结合,其压缩动作成为定期执行的后台任务,从而有效避免了对写入性能的影响。同时,在不额外添加专用硬件的情况下,高效压缩算法保证了读性能不下降。

3D NAND在一定程度上改善了TLC的写入寿命,而戴尔SC还能通过独特的自动分层存储技术,在读密集型闪存和写密集型闪存之间做读/写分离,进一步保障经济型企业级闪存的可靠性。只需要加入一个高写入耐久度的SLC/eMLC SSD分层承担所有写入负载,既保障了性能,又使随机/重复的数据IO能够合并优化地导入至TLC SSD,达到了“少花钱,多办事”的目的。

从某些方面来说,企业级存储系统的供应商为了抢占市场,从2014年底至今,开展了一轮又一轮的“降价”活动,通过其自身与NAND Flash供应商巨大的议价能力、新技术的快速采用以及软件管理控制能力,提供了比NAND Flash价格下降幅度更大的降价空间。换句话说,2016年下半年的NAND Flash降幅,早就在2015年被企业级存储系统供应商们提前释放了。

来源:ZDNet

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