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三星发布了其首款60TB固态硬盘,能否抢占先机?

作者: 时间:2024-07-08 来源:电子产品世界 收藏

内存和存储芯片制造商发布了其首款容量高达60TB的企业级(SSD),专为满足企业用户的需求而设计。得益于全新主控,表示未来甚至可以制造120TB的

本文引用地址://www.cazqn.com/article/202407/460754.htm

对比2020年发布的上一代BM1733,BM1733采用了第5代技术的QLC闪存、堆叠层数为96层、最大容量为15.36TB,显然BM1743的存储密度有了大幅度提升。以往的容量上限为32TB,此次推出的BM1743固态硬盘则将容量提升至了惊人的60TB。值得注意的是,目前三星在该细分市场将面临的竞争相对较少,因为其主要竞争对手铠侠、美光和SK海力士目前尚未推出60TB级的固态硬盘产品。

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BM1743采用了三星自主研发的第七代176层(3D NAND)QLC存储单元以及专属的主控,其顺序读取速度可达7.2GB/s,顺序写入速度为2.0GB/s。在随机读写性能方面,BM1743拥有160万次随机读取IOPS和11万次随机写入IOPS。该款固态硬盘的耐久性为每天0.26次写入(DWPD),能够持续五年。这样的性能配置使其特别适用于处理读密集型工作负载,满足了现代数据中心对于高速、高效数据处理能力的迫切需求。

根据三星官方消息,这款新型固态硬盘将提供两种接口规格,分别为适用于服务器的U.2和PCIe 4.0 x4接口。此外,针对需要更高存储密度的设备,三星还将提供支持PCIe 5.0 x4接口的E3.S版本。目前官方尚未公布售价和功耗等信息,不过类似规格的固态硬盘售价约为7000美元。

三星 3D工艺

在系统盘配置上,固态硬盘已经彻底淘汰了机械硬盘,成为了标配。那么,为什么固态硬盘越来越便宜?这背后的秘密就是NAND颗粒层数工艺的提升。NAND是1987年由东芝(现铠侠)的存储科学家增冈不二夫发明,并在90年代末开始得到大规模应用。在一个NAND颗粒里,能够划分、容纳的单元越多,那么它的存储能力就越高,成本也就越低。

因此,早期的NAND「平面」扩充单元数的方法非常简单,就是我们熟悉的SLC/MLC和TLC标准,不断划分单元内的空间为新单元(逻辑),提高存储密度,降低成本。但NAND是“串行”读写,这种平面划分会造成了一个单元内出现了并行读写判断、访问,读写次数也大大增加,因此在速度和耐用性上,形成了指数级的下降,必须配合好的主控方案的读写均衡策略,否则会造成掉速和颗粒快速磨损。

而且,平面扩充路线到了QLC后,再往前走的难度也变大了,于是就有了各种立体增加颗粒内单元密度的方法。在3D NAND闪存中,通过在三维矩阵中垂直构建存储单元来节省空间,这种技术节省了大量物理空间,使芯片变得更小。

随后,各家具有颗粒研发能力的存储元件大厂,就开始了一场以提高3D NAND密度(层数),以提高单个NAND颗粒存储密度、性能,降低成本的“层数之战”。时至今日,各家存储颗粒厂,都通过自己独有的工艺架构,实现了NAND颗粒在3D空间结构上的多层结构。

三星的V-NAND 3D工艺的原理是最为“简单”的,充分利用了颗粒封装的纵向空间,可以理解了把所有晶体管从平面平铺改为了“竖起来插”,就这样做到了多层高密度的排布。

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电子显微镜下的三星V-NAND晶体管阵列

2012年,三星将3D化NAND颗粒制程称为V-NAND,发明了32层堆叠的NAND颗粒加工工艺,并顺势推出了第一款3D NAND固态硬盘,850 PRO。不过由于当时的主控技术等原因,尽管通过3D NAND在空间上增加了单元密度,但是850 PRO依然是采用的SLC架构,即每层单元自身依然是SLC晶体管组成。

不过,要做到进一步增加密度怎么办?当然是把晶体管做小,晶体管之间的间距也做小,这样一个垂直空间能放更多的晶体管。由于三星是目前业内三家(台积电、英特尔、三星)掌握超小规模制程的半导体厂家,所以这种结构思路对它来说实现更容易,且成本优势更为明显。



关键词: 三星 固态硬盘 V-NAND

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