Les centres de données hyperscale modernes ont un appétit infini pour les performances de stockage, la capacité et la densité, c'est pourquoi plusieurs nouveaux facteurs de forme SSD conçus pour maximiser les performances et la capacité ont été introduits ces dernières années.
Mais Kioxia estime qu'il existe un moyen plus rapide et moins cher de fournir les solutions de stockage à semi-conducteurs souhaitées aux clients du cloud: les SSD de niveau plaquette.
Avec des capacités commençant à environ 50 To en utilisant la NAND 3D QLC actuelle, ces appareils pourraient offrir des performances imbattables.
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SSD de niveau plaquette
En un mot, Kioxia propose de sauter les découpages, l'assemblage, l'emballage des puces et l'assemblage des disques SSD, mais d'utiliser une plaquette entière avec 3D NAND à la place.
La plaquette doit être sondée à l'aide de la «technologie de super-multi-palpage» de Kioxia pour découvrir et désactiver les matrices 3D NAND défectueuses, puis attachée à un pad avec des connecteurs d'E / S et d'alimentation. Le tout doit être exploité en parallèle pour extraire les performances IOPS séquentielles et aléatoires maximales.
La capacité actuelle des disques SSD est limitée par les facteurs de forme et les technologies de conditionnement des puces, tandis que les limites de performances sont définies par les contrôleurs (c'est-à-dire par le nombre de leurs canaux NAND ainsi que leur capacité à exécuter efficacement ECC et d'autres opérations nécessaires rapidement) et la Interface PCI Express.
Au niveau de la plaquette, on peut obtenir un nombre extrême de canaux NAND (bien au-delà des 32 canaux de Microsemi communs sur les SSD de qualité entreprise), tandis qu'une interface PCIe 6.0 x16 fournirait jusqu'à 128 Go / s de bande passante. Quant aux IOPS, nous parlons d'un SSD monstrueux multicanal, alors pensez à des millions d'IOPS.
Shigeo Oshima, ingénieur en chef de Kioxia, a décrit le concept de SSD de niveau plaquette dans une présentation au VLSI Symposium 2020, ce qui signifie que ce n'est pas un produit de la feuille de route de l'entreprise, mais j'espère que quelque chose arrivera bientôt.
Cependant, Kioxia produit actuellement des puces NAND 3D QLC à 1,33 Tb à 96 couches qui mesurent 158,4 mm2 et offrent des performances d'écriture jusqu'à 132 Mo / s grâce à une architecture quadruple plan. Environ 355 de ces matrices tiennent sur une plaquette de 300 mm, donc en supposant un taux de rendement d'environ 90%, Toshiba obtient environ 320 bonnes matrices, ou 53 To de NAND 3D QLC brut. Avec les futures itérations, Toshiba aura encore plus de NAND 3D brutes par tranche.
Une solution de stockage à semi-conducteurs basée sur des plaquettes NAND 3D de 300 mm ressemblerait à un serveur rack standard avec sa propre logique, PSU, système de refroidissement et d'autres composants comme les interfaces réseau. Du point de vue de la densité de stockage, un tel serveur ne sera pas un champion (pas dans un monde où vous pouvez emballer 100 To dans un facteur de forme de 3,5 pouces), mais si vous avez besoin de performances extrêmes à un prix relativement bas, un tel appareil pourrait avoir un sens.
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