Твердотельные накопители дешевеют: что ждать от рынка в 2023 году?

Узнайте, как увеличение плотности ячеек в твердотельных накопителях повлияет на их производительность и цену, о технологиях для решения этой проблемы.

2023.04.02            


Источник: SamsungИсточник: Samsung Корпорация Samsung планирует разработать твердотельные накопители емкостью в петабайт в ближайшие 10 лет. Это означает 1 024 терабайта, что является огромным количеством хранилища. В свете того, что цены на существующие модели накопителей продолжают падать, такое заявление вызывает особый интерес.

По данным ServerMon.ru, Samsung планирует достичь этой цели благодаря улучшению производственного процесса и использованию более продвинутых технологий. Одной из ключевых мер будет сокращение размера компонентов и увеличение количества слоев в флэш-памяти до 1 000. На данный момент лидерами в этой области являются компании Micron и Samsung, которые предлагают NAND-микросхемы с 232 и 236 слоями соответственно.

Для достижения максимальной плотности хранения данных будут применены дополнительные усовершенствования в физической структуре и упаковке накопителей, а также будет использоваться более высокая плотность битов. В настоящее время на рынке уже есть коммерческие модели твердотельных накопителей с плотностью хранения данных до 4 бит на ячейку памяти (QLC).

Компании работают над увеличением плотности ячеек в твердотельных накопителях, чтобы увеличить их емкость. Одним из способов достижения этой цели является использование ячеек PLC или пента-уровня с пятью битами данных и ячеек HLC или гекса-уровня с 6 битами. Однако увеличение количества уровней напряжения, необходимых для кодирования данных, увеличивает сложность чтения и записи данных, а также скорость износа накопителей.

Таким образом, не очень ясно, насколько успешными будут накопители PLC или HLC в плане производительности. В настоящее время 3-уровневая ячейка NAND с 3 битами на ячейку является стандартом для высокопроизводительных твердотельных накопителей, но компании работают над разработкой более ёмких и быстрых моделей.

Для повышения производительности высокопроизводительных SSD-накопителей часть NAND-флэш-памяти используется в режиме псевдо-SLC, что обеспечивает более высокую пропускную способность, несмотря на относительно медленную скорость TLC-памяти.

Компания Samsung активно работает над проблемой добавления новых уровней ячеек во флэш-память NAND. Однако, пока ее решение не появилось, цены на современные твердотельные накопители продолжают падать. Согласно исследовательской компании Trendforce, флэш-память станет ещё дешевле в этом году. В первом квартале 2023 года цены на потребительские твердотельные накопители снизились на 13-18%, а во втором квартале прогнозируется еще 5-10% снижение. Компания также предсказывает, что цены продолжат падать во второй половине года. На данный момент, можно приобрести недорогие диски M.2 емкостью 1 ТБ за менее чем $50 и современные диски PCIe 4.0 за менее чем $100. Однако, похоже, что цены на них будут только расти.

Однако, несмотря на то, что твердотельные накопители продолжают дешеветь, увеличение количества битовых уровней в ячейках NAND-флэш-памяти представляет собой серьезную техническую проблему, которую нужно решить, чтобы сохранить и дальше улучшать производительность и надежность твердотельных накопителей.