교차로에서 플래시 메모리

플래시 메모리 제조업체의 경우 지금은 최고의 시간과 최악의 시간 일 수 있습니다. 한편으로 우리는 휴대폰, 태블릿 및 노트북 컴퓨터에서 점점 더 많은 플래시 메모리를 사용하고있을뿐만 아니라 플래시는 스토리지에서 엔터프라이즈 서버에 이르기까지 대부분의 빅 데이터 센터 시스템의 필수 요소가되었습니다. 동시에, 지난 몇 년간 플래시 메모리가 유비쿼터스 화되고 가격이 급격히 하락할 수있게했던 기술은 그 끝이 다가오고있는 것 같습니다.

지난 주 연례 플래시 메모리 서밋에서 두 트렌드가 모두 전시되었습니다.

아마도 가장 큰 소식은 엔터프라이즈 시스템에서 통합 플래시가 어떻게 구현되고 있는지입니다. 오랫동안 하드 드라이브와 동일한 폼 팩터로 SSD가 플래시되고 훨씬 더 많은 수의 기존 하드 드라이브와 혼합되어 가장 자주 사용되는 데이터를 더 빠른 SSD에 저장하는 "계층화"를 제공하는 소프트웨어 속도가 느린 드라이브에서 자주 사용되지 않는 데이터. 이제 플래시 전용 어플라이언스에 대한 몇 가지 접근 방식이 있습니다.

예를 들어 Facebook의 Jason Taylor는 회사가 플래시를 일부 시스템에서 캐시로 사용하고 데이터베이스에서 기본 스토리지로 플래시하고 일부 인덱스 서버에서 RAM 대안으로 플래시를 사용하는 방법을 기조 연설에서 설명했습니다. 그는 만약 이틀간의 뉴스가 필요하다면, 모든 RAM 서버에서 온 것이라고 설명했다. 2 주 분량의 뉴스가 필요한 경우 플래시에서 비롯됩니다.

EMC가 인수 한 Fusion-io 및 XtremIO와 같은 잘 알려진 여러 플레이어를 포함하여 많은 회사에서 기존 SSD를 대체 할 수 있습니다. IBM은 최근 Texas Memory Systems의 기술을 기반으로 FlashAhead라고하는 올 플래시 서버를 발표했습니다.

쇼에는 몇 가지 흥미로운 접근법이있었습니다. 예를 들어, Skyera는 일반적으로 각 셀에 2 비트의 데이터를 보유하는 MLC 플래시를 기반으로하는 올 플래시 어레이를 만들고 있으므로 사용되는 단일 레벨 셀 또는 SLC 플래시만큼 저렴하지는 않지만 강력합니다. 많은 엔터프라이즈 SSD에서. 자체 컨트롤러를 사용하여 최대 500TB를 수용하고 GB 당 1.99 달러에 500 만 IOps (초당 입력-출력 작업)를 생성 할 수있는 skyEagle이라는 1U 엔클로저를 도입했습니다. 이는 엔터프라이즈 스토리지 어레이에 적합한 가격입니다.

모두 새롭고 더 나은 가격대로 SSD를 보여주었습니다. SSD를 가장 많이 판매한다고 주장하는 삼성은 840 EVO라는 새로운 소비자 라인을 도입했는데, 이는 19nm TLC (3 레벨 셀) 메모리로 이동하고 1GB의 DRAM 캐시와 함께 제공됩니다. 이것은 정가가 $ 189.99 인 250GB 버전과 정가가 $ 649.99 인 1TB 버전을 포함하여 다양한 크기로 제공됩니다. 이는 소비자 스토리지에 많은 비용이 들지만 GB 당 $ 1 이하로 상당히 인상적입니다.

일부 회사는이 문제를 혁신적으로 바꿔 놓았습니다. Micron은 SSD의 컨트롤러를 활용하여 MySQL의 검색 속도를 높이고 표준 SSD의 두 배의 성능을 제공하는 방법을 보여주었습니다.

SSD와 관련하여 인터페이스가 6Gbps에서 12Gbps로 이동하면서 엔터프라이즈 SSD의 속도가 향상되고 있습니다. 그리고 엔터프라이즈 시스템은 플래시 스토리지로 채워진 PCIe 카드와 같은 솔루션을 점점 더 많이 찾고 있지만, 소비자 SSD는 점점 작아지고 있으며, 인텔을 포함한 많은 회사는 기존의 2.5 인치 하드보다 훨씬 작은 새로운 m.2 폼 팩터에 대해 이야기하고 있습니다. 디스크 드라이브 또는 mSATA.

하드 드라이브 공급 업체는 모두 플래시 전문 지식을 보유한 회사를 인수하여 플래시 및 회전 자기 미디어를 포함한 SSD 및 하이브리드 드라이브를 만드는 데 사용합니다. Western Digital은 SSD 소프트웨어 제조업체 인 VeloBit을 인수하고 STEC를 인수하는 중이며 Seagate는 컨트롤러를 만드는 DensBits와 Flash 기반 PCIe 스토리지를 만드는 Virident에 지분을두고 있습니다. 나머지 세 번째 하드 드라이브 제조업체 인 Toshiba는 가장 큰 플래시 스토리지 제조업체 중 하나입니다.

그러나 기술 측면에서는 모든 것이 장미 빛이 아니 었습니다. 업계에서 "부동 게이트 NAND"로 알려진 플래시 메모리를 만들기 위해 사용하고있는 기본 기술이 한계에 도달 한 것으로 보이며 대부분의 제조업체는 16nm ~ 19nm 미만의 작업 버전을 만드는 데 어려움을 겪고 있습니다. 우리는 플로팅 게이트 NAND가 한계에 도달했다고 들었습니다. 그러나 이제 더 작은 형상의 제조는 특히 자외선 (EUV) 리소그래피 장비의 지연으로 인해 매우 어려워지고 있습니다.

여기서 가장 보편적 인 대안은 "수직 낸드 (Vertical NAND)"인데, 여기서 삼성은 최초의 상용 제품인 3D "V-NAND"플래시의 출시로 많은 주목을 받았다. 메모리 셀에 전자를 포획하기 위해 플로팅 게이트를 갖는 공통 평면형 NAND 대신에, 이것은 전자를 저장하기 위해 전하 트랩 (charge-trap)이라 불리는 박막을 사용하는 여러 층의 메모리 셀을 사용한다. 디자인, 재료 및 구조는 모두 매우 다릅니다.

이미 생산중인 삼성의 초기 V-NAND 제품은 128Gbits를 저장하는 24 계층 칩이 될 것이며, 회사는이를 2017 년까지 1Tb 칩으로 늘리는 것을 목표로합니다. 여기서 가장 큰 장점 중 하나는 표준 리소그래피 (삼성은 특정 크기를 지정하지 않았지만 30nm 이상이므로 EUV 도구가 필요하지 않습니다. 시간이 지남에 따라 리소그래피를 통해 셀 크기를 축소하는 대신 레이어 수를 늘려 밀도가 높아져야합니다.

삼성은 480GB 및 960GB 용량으로 제공되는 2.5 인치 SATA 6Gbps 드라이브 인 최초의 V-NAND SSD를 선보였으며, 이는 현재 SSD보다 20 % 더 빠르며 전력을 50 % 적게 사용한다고 밝혔다.

다른 플래시 제조업체는 그리 뒤지지 않는 것 같습니다. 플래시 프로덕션에서 함께 작동하는 Toshiba와 SanDisk는 Toshiba가 실제로 수직 NAND를 개발했다고 주장하지만 현재는 차세대 "1Y"2 비트 및 3 비트 솔루션이 시장에 더 적합 할 것이라고 확신합니다. 플래시 메모리의 파트너이기도 한 Micron과 Intel은 모두 3D NAND를 만들 수있는 전문 지식을 보유하고 있다고 말하지만 현재는보다 전통적인 16nm 평면 플래시에 중점을두고 있습니다. 그러나 Micron은 3D NAND 기반 256Gb 칩을 개발 중이라고 밝혔다. SK 하이닉스는 16 나노 MLC 낸드 플래시에 대해 이야기했지만 부스에서도 3D 낸드 웨이퍼를 선보였으며, 올해 말까지 128Gb 칩이 양산되고 내년에는 양산 될 것이라고 밝혔다.

대부분의 관측자들은 수직 평면 NAND의 양이 향후 몇 년 동안 상대적으로 적을 것이라고 생각합니다. 전통적인 평면 플래시가 시장을 계속 지배하고 있지만 수직 NAND는 2016 년에서 2018 년 사이에 비 휘발성 메모리 시장에서 훨씬 더 큰 부분이 될 것입니다 그러나 그 시점까지 메모리에 대한 다른 대안이 출시 될 것입니다.