Исследователи NAND из Kioxia успешно продемонстрировали рабочую концепцию новой архитектуры хранения данных, называемой флэш-памятью NAND с ячейками гепта-уровня. Этот новый тип NAND может содержать до 7 бит на ячейку, что почти вдвое превышает емкость флэш-памяти QLC NAND. Если Kioxia сможет стабилизировать эту архитектуру, она может стать идеальным преемником вращающихся жестких дисков в потребительских и корпоративных приложениях.
Для создания флэш-памяти NAND уровня hepta компания Kioxia использует новую конструкцию под названием «new silicon process technology» для увеличения плотности ячеек в сочетании с криогенным охлаждением. Новый кремниевый технологический процесс заменяет существующие поликремниевые материалы монокристаллическим кремнием, который используется в канале внутри транзистора ячейки памяти. Это, по-видимому, уменьшает количество шума чтения, исходящего от флэш-памяти NAND, до двух третей. Другими словами, новый кремниевый техпроцесс обеспечивает получение более четких сигналов считывания данных со флэш-памяти NAND, достаточных для увеличения емкости разрядной ячейки до 7 бит.
Kioxia заявляет, что эта новая архитектура хранения данных будет значительно дешевле в производстве, и даже предлагает решение, включающее флэш-память гепта-уровня с криогенным охлаждением. Это будет дешевле, чем существующие сегодня на рынке твердотельные накопители (с воздушным или пассивным охлаждением).
Если Kioxia в ближайшем будущем начнет производить флэш-память NAND гепта-уровня, это, скорее всего, навсегда изменит ландшафт SSD. Наконец-то станут доступны твердотельные накопители сверхвысокой емкости, а емкость твердотельных накопителей, наконец, будет соответствовать большинству жестких дисков, представленных сегодня на рынке.
Для сравнения: флэш-память NAND с самой высокой плотностью в продаже сегодня — это QLC с 4 битами на ячейку, используемая такими накопителями, как Samsung 870 QVO 8 ТБ SATA SSD и Sabrent Rocket 8 ТБ NVMe SSD. С флэш-памятью гепта-уровня мы могли бы увидеть, как диски объемом почти 16 ТБ попадут на потребительские полки (без других улучшений, таких как увеличение количества слоев, которые также происходят). То же самое может относиться и к корпоративным твердотельным накопителям, емкость которых может соответствовать стандартным жестким дискам SAS.
Но скорость и пропускная способность (не говоря уже об износостойкости) могут стать потенциальной проблемой для этих будущих твердотельных накопителей. Появится проблема, присущая QLC (4 бита): скорость чтения и записи будет значительно ниже по сравнению с SLC, MLC и TLC. Если история повторится, эта проблема, вероятно, станет еще хуже с новой гепта-уроневой флэш-памятью.
Нужно смотреть, как обстоят дела, и какие решения есть у производителей SSD для обхода этих проблем. В любом случае флэш-память гепта-уровня должна иметь как минимум тот же уровень производительности, что и жесткие диски, чтобы быть конкурентоспособной.