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行业新闻

XL-FLASH技术 VS 96层3D NAND,铠侠释放重要信息!

发布日期:2020-03-14 00:26 浏览次数:
       日前,铠侠在ISSCC国际固态电路峰会上进一步披露其XL-Flash技术信息,与英特尔/美光的3D XPoint和三星Z-NAND相似,是介于传统DRAM和NAND Flash之间介质,属于SCM(存储级存储器),将为大数据应用程序和复杂工作负载性提供变革和突破性存储解决方案。
铠侠XL-FLASH更低的读延迟,是普通3D NAND的10倍以上
       铠侠创新的XL-Flash技术于2019年9月发布,且样品已送样给客户。据铠侠进一步介绍,XL-Flash技术是基于96层3D NAND,使用16-Plane平面结构,单颗Die容量128Gb,尺寸为96.34mm²,等于1.33Gb/mm²。
       与普通3D NAND相比,铠侠96层TLC 3D NAND量产512Gb,单颗Die尺寸86.1mm²,等于5.95Gb/mm²,若采用96层QLC 3D NAND量产1.33Tb,颗Die尺寸158.4mm²,等于8.59Gb/mm²。就目前而言,XL-Flash技术初期阶段的单颗Die容量远不及3D NAND,再加上尺寸更大,相同Wafer晶圆生产的总GB当量也更少。
       铠侠XL-FLASH技术虽然目前在容量方面相对逊色,但在延迟方面,因为并非是简单在3D BiCS架构下对SLC NAND的复刻,其Plane设置也远小于普通3D NAND,因为单个Page大小降低到了4KB,使其读取延迟低至4us,写入延迟75us。铠侠的普通96层3D NAND单个Page大小为16KB+ECC,读取延迟58us,写入延迟561us。相比之下,XL-Flash技术延迟要远低于普通3D NAND,尤其是在读延迟上更是低于10倍以上。
 
 
SCM数据中心存储创新解决方案,因应惊人的数据增长需求
        近几年,谷歌、亚马逊、微软等加快数据中心的建设,谷歌还计划2020年在美投资逾100亿美元建设办公室和数据中心,再加上中国“万亿”基建投资加快5G网络、数据中心等基础设施建设进度,寻找高带宽、低延迟、高质量和高耐用性的数据存储解决方案,如何提高数据传输、分析、备份、响应以及恢复效率等成为迫切需求。
       当下,主流的存储产品主要有SRAM、DRAM、SCM、Flash Memory、HDD,延迟依次从低到高,成本则从高到低。存储级存储器SCM相较普通的NAND拥有更快的速度、更低的延迟,较DRAM则容量更大,成本相对较低,基于铠侠XL-Flash技术,已有品牌厂开始部署NVMe SSD,容量高达800GB,未来也可能用于NVDIMM内存条,用于满足要求密集型数据中心领域存储应用。
 
       除了铠侠XL-Flash,英特尔基于3D Xpoint技术推出的Optane SSD早已导入到阿里巴巴、甲骨文、腾讯等数据库中,用于优化数据存储系统和架构。三星基于Z-NAND技术也推出了NVMe Z-SSD,容量高达800GB,与普通NVMe SSD相比,有更快的访问和响应速度,延迟更降低了5倍,显着提高了性能。美光也基于3D Xpoint技术推出了X100 SSD ,每秒可提供多达250万次输入/输出操作(IOPS),较NAND产品快三倍, 提供的读写延迟是NAND SSD的11倍。
       此外,分区储存( Zoned Storage )技术也成为了新一代数据中心的解决方案,西部数据推出的ZNS NVMe SSD符合NVM Express公司定义并管理的ZNS功能集规范,与普通NVMe SSD 相比,旨在增加容量,并提供更高的吞吐量和更低的时延,有效地改善数据存放低效能的现象。
       SK海力士推出的企业级标准ZNS SSD解决方案,采用72层512Gb 3D TLC NAND,符合NVMe1.2.1规范,支持PCIe Gen3传输速度,M.2 22110,容量高达2TB,比现有的SSD性能高30%,改进后更增强了4倍的使用寿命,计划在2020年初完成开发并推出商业产品。
       市场数据表明,随着5G、大数据、人工智能、物联网等数据的爆炸式增长, 2019年全球数据量达41ZB,而到2025年将激增至175ZB,在数据量惊人的同时,传统的存储解决方案在数据存储容量、成本、性能等方面的瓶颈也越发凸显,这需要企业不断有新的方案优化存储架构,以及新的技术、新的突破,来迎接挑战。
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