广告

3D NAND堆栈跨越100层大关!

2019-08-16 Rick Merritt 阅读:
3D NAND堆栈跨越100层大关!
NAND供货商及其合作伙伴竞相卡位Flash Memory Summit!三星和海力士宣布即将推出堆栈超过100层的3D芯片,东芝首度亮相低延迟NAND,还有PCIe Gen 4 SSD以及各种储存加速器都是这场活动的亮点...

NAND供货商及其合作伙伴们争相在第14届年度闪存高峰会(Flash Memory Summit)抢占最佳位置。三星(Samsung)和海力士(SK Hynix)表示将在今年推出堆栈超过100层的3D芯片,东芝(Toshiba)则首度亮相一款低延迟NAND,并期望以此蚕食DRAM市场。96eednc

在这场备受瞩目的年度活动中发布了几大亮点,但并非来自三星或美光(Micron)的主题演说。海力士与Western Digital (WD)都将软件定调为扩展储存的下一个利器,此外,今年的展场上还大量充斥着PCIe Gen 4固态硬盘(SSD)以及各种储存加速器。96eednc

NAND的价格正随着急剧下滑的内存市场一路探底。过去两年来,内存市场的需求和价格遽增,部份原因来自于「超大规模业者」(hyperscaler)的高资本支出,引发芯片制造商加码投资,从而导致目前的供过于求。96eednc

Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,「三星和其他业者仍然认为市场很快就会复苏,但他们完全不知道这一波降价何时才会结束。」96eednc

同时,供货商开始推出96层3D NAND芯片,并继续投入128层的产品。Handy说:「每个人都以为自己有能力做到堆栈500层的芯片。」96eednc

Forward Insights分析师Gregory Wong更看好内存市场前景。他看到了经销商的NAND价格已经开始上涨的征兆。Wong说:「情况开始好转了,因此,价格的最低点可能会落在Q3。」96eednc

三星日前宣布现正量产250GB SSD,采用每单元3位的全新250Gbit NAND,堆栈超过100层。它还采用双堆栈设计,分别支持低于450微秒的写入和低于45微秒的读取速度,比上一代产品的速度更快10%,而功耗更低15%。96eednc

该芯片采用6.7亿个硅穿孔(TSV),较上一代的9.3亿个大幅减少,同时还采用较少的制程步骤来制造更小型的芯片。该内存巨擘预计大约一年内将会推出采用3堆栈设计的512Gbit NAND芯片,支持300层以上。三星还承诺将在今年年底前于SSD中导入512Gbit芯片。96eednc

为了迎头赶上,海力士表示将在年底前出货1TB容量的3D NAND芯片。该芯片采用128层堆栈,并在NAND Flash单元之下封装外围电路。这款尺寸约11.5x13mm的1TB模块容纳8裸片,厚度仅为1毫米。96eednc

036ednc2019081696eednc

海力士将于今年年底量产128层Tbit NAND芯片。(来源:SK Hynix)96eednc

东芝NAND加入低延迟竞赛

东芝(Toshiba)的单层式(SLC) XL-Flash将支持延迟低于5微秒的读取性能。单封装中容纳最多8个128-Gbit裸片,预计今年9月出样该芯片,并于明年量产供货。96eednc

XL-Flash分成16层,成本将会低于DRAM和英特尔的Optane内存,但速度则不如二者。随着东芝内存公司将自今年10月起更名为铠侠(Kioxia Corp.),届时这款产品预计也将同步上市。而在此高峰会上发表专题演说的东芝SSD应用工程技术总裁大岛成夫(Jeff, Shigeo Oshima)还打趣地说:「我个人比较想投Sushi Memory公司名称。」96eednc

如同英特尔的Optane和三星的Z-NAND一样,东芝XL-Flash也属于持久性内存,目标就在于填补DRAM和NAND Flash之间的性能差距。XL-Flash一开始将以SSD的形式销售,但东芝希望最终能够扩展到DRAM产品组合。96eednc

总部位于北京的忆恒创源科技(Memblaze)是14家XL-Flash合作伙伴之一,将率先推出搭载XL-Flash的SSD。该公司表示,其PBlaze5 X26 SSD将可支持低于20微秒延迟的混合读写,以及「分区名空间」(Zoned Name Spaces)技术,从而提升MySQL性能。96eednc

分析师表示,低延迟内存将形成一个相对较小的利基市场。Handy表示,XL-Flash和三星的Z-NAND将储存划分成更小的数组区块,以支持更多的平行性,从而加快了响应速度。96eednc

XL-Flash的裸片比NAND更大,价格也比较昂贵。Handy表示,它的速度比NAND更快,但不如Intel Optane。96eednc

迄今为止,英特尔已卖出将近千万台Optane SSD了,主要卖给超大规模客户。 Handy认为,短期内,英特尔可望在2023年出货达到35亿美元价值的Optane产品。根据该公司的报告预测,到2029年,所有新兴内存的可望达到200亿美元的市场规模。其中,Optane预计将占据约160亿美元,其余则主要是MRAM和ReRAM。96eednc

MRAM的目标是在28nm及更先进制程节点取代NOR flash。但这份报告并不包括对于NAND变化版本XL-Flash或Z-NAND的预测。96eednc

此外,东芝还推出一款14x18mm NAND封装的XFM Express,基本上是一种介于M.2和BGA封装尺寸之间的可插拔BGA,未来还将支持2-4个PCIe Gen3/4通道,用于笔记本电脑、游戏主机和汽车。96eednc

该新外形是许多NAND芯片采用的封装方式之一。东芝的一位SSD主管表示,服务器储存卡市场特别零散。96eednc

东芝和海力士均宣布其首款支持PCIe Gen 4 (最多4通道)的SSD。东芝估计,追求更高性能的服务器将自明年开始采用Gen 4 SSD,接着是在2021年导入笔记本电脑,以及在2023年落实于需要更严格验证的储存系统。96eednc

037ednc2019081696eednc

XFM Express是介于M.2和BGA封装外形之间的可插拔NAND模块。(来源:Toshiba)96eednc

Startup Pliops推出一款执行于Xilinx FPGA卡的储存加速器,据称将在年底前出货。在此「表达式储存」(computational storage)成为热门「关键词」的活动上,它可说是众多加速器中最引人瞩目的一款。96eednc

Pliops加速器承诺可卸除一半的CPU储存周期,同时加快写入作业的速度,使MySQL的速度提高7倍。其目标在于取代像Facebook这一类超大规模客户大量使用的RocksDB等软件。96eednc

迄今为止,Pliops已经从英特尔、Mellanox、WD和Xilinx等支持者手中集资了4,500万美元。该公司的创办人中有两位曾经是三星位于以色列的SSD控制器设计团队工程经理。从该公司的资金和发展来看,不久将会推出ASIC产品。96eednc

来自WD和海力士的主管表示,透过所谓的「分区命名空间」(Zoned Name Spaces;ZNS),软件将成为加速NAND性能的下一个利器。WD数据中心和装置市场总经理Christopher Bergey表示,ZNS可以让SSD减少需要的DRAM达8倍之多,并减少10倍的储存「超额配置」(overprovisioning),同时实现虚拟化。96eednc

WD和海力士都在会中展示其原型ZNS产品。对于海力士而言,此举是其扩展到SSD、SSD控制器和软件计划的一部份,也是其竞争对手较早进入且有利可图的产品领域。海力士的一位主管表示,ZNS可以减少数据碎片化,让SSD的寿命延长至67%,并使混合工作负载的QoS提高25%。96eednc

038ednc2019081696eednc

SSD外形尺寸非常零散分歧,特别是针对服务器应用。96eednc

有鉴于美中贸易战的紧张局势,中国NAND flash业者长江存储(Yangtze Memory Technology)并未在今年的活动中发表主题演讲。去年,该公司大张旗鼓地展示并讨论其计划,但迄今尚未取得成果。96eednc

据传长江存储将在其月产20,000片晶圆的产线出样其64层组件,但仍较市场领导业者落后两个世代。同样地,中国专家在此举行的专题讨论上表示,中国领先的DRAM业者长鑫储存技术(Changxin Memory Technologies;CXMT)正为明年初发布的8Gbit DDR4组件进行验证。96eednc

中国领先的NOR flash供货商之一北京兆易创新科技(Gigadevice)策略顾问Michael Wang预计,很快就会亮相新的NAND产品。96eednc

杭州华澜微科技(Sage Microelectronics)执行长骆建军(Jerome Jianjun Luo)并在专题讨论上邀请观众参加即将在杭州举行的NAND活动。「如果你想直接和长江储存洽谈,我强力推荐你在两周内前往。」96eednc

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETIndia,Flash Stacks Sloooowly Rise ,编译:Susan Hong)96eednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Rick Merritt
EE Times硅谷采访中心主任。Rick的工作地点位于圣何塞,他为EE Times撰写有关电子行业和工程专业的新闻和分析。 他关注Android,物联网,无线/网络和医疗设计行业。 他于1992年加入EE Times,担任香港记者,并担任EE Times和OEM Magazine的主编。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • DDR5对比DDR4,重新做电路设计时要注意什么? DDR5是为了满足从客户端系统到高性能服务器的广泛应用,在省电性能方面持续增加的需求所设计;特别是后者正面临密集的云端与企业数据中心应用越来越高的性能压力...
  • RISC-V硬盘处理器?希捷发布!令机械硬盘性能暴涨3倍! RISC-V架构处理器凭着开源没有IP纠纷的优势,得到了全球各大厂商的青睐,国内有阿里等推出了自己的RISC-V处理器芯片,近日,又传来国际硬盘制造大厂发布自己的RISC-V架构处理器,基于此处理器的硬盘性能提升达到3倍!
  • 浅谈存储器芯片封装技术的挑战 存储器的封装工艺制程主要分为圆片超薄磨划、堆叠装片、打线、后段封装几个环节。其中,“圆片磨划”是存储技术的3大关键之一,其主要目的是硅片减薄和切割分离。这对于存储封装的轻量化、小型化发展十分重要,然而更薄的芯片需要更高级别的工艺能力和控制,这使得许多封装厂商面临着巨大的挑战。
  • AI推动着存储器互连的不断演进 为了满足人工智能(AI)和机器学习应用的需求,位置这个词被越来越多地应用于数据存储。但解决这种位置的挑战不只是存储器供应商应做的工作,与AI相关的供应商也扮演着重要角色。尽管存储距离计算越来越近,但解决方案的很大一部分在于存储互连。
  • 如何为系统选择合适的NAND闪存? 在设计使用NAND闪存的系统时,选择适当的特性平衡非常重要。 闪存控制器还必须足够灵活,以进行适当的权衡。 选择正确的闪存控制器对于确保闪存满足产品要求至关重要。
  • DDR4占有率超90%,DDR5将于2021年开启,能否普及? DDR4占有率达到了90%以上,而DDR5要明年才能正式起步,还得看Intel的计划,那么DDR5能否普及,普及需要多久?
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了