Kioxia и SanDisk создали чип для первого в мире SSD на 1 ПБ

Первый в мире твердотельный накопитель емкостью 1 петабайт может стать реальностью благодаря новой разработке Kioxia и SanDisk. Компании представили прототип чипа 3D NAND QLC следующего поколения, который увеличивает плотность хранения битов на 60% по сравнению с предыдущими решениями. Это открывает путь к созданию сверхъемких SSD для центров обработки данных и корпоративных систем, где объемы информации растут экспоненциально.

Новый чип был продемонстрирован на недавней конференции, посвященной флэш-памяти. Технология основана на архитектуре QLC (четырехуровневые ячейки), которая позволяет хранить 4 бита в каждой ячейке. Увеличение плотности достигается за счет оптимизации структуры ячеек и использования более тонких слоев, что позволяет размещать больше данных в том же физическом объеме. Производители заявляют, что количество бит на квадратный миллиметр выросло на 60%, что является значительным скачком вперед.

Что представляет собой новый чип от Kioxia и SanDisk?

Новый чип использует технологию вертикальной укладки слоев памяти, которая уже применяется в современных SSD. По предварительным данным, количество слоев превысит 200, что обеспечивает столь высокую плотность. Точные технические характеристики пока не раскрыты, но известно, что чип будет иметь емкость порядка 2-4 Тбит на кристалл. Это позволит создавать SSD емкостью до 128 ТБ в стандартном форм-факторе 2,5 дюйма и даже до 1 ПБ в более крупных корпусах, таких как EDSFF.

Производители также отмечают улучшенную производительность и энергоэффективность. Для дата-центров, где каждый ватт и каждый квадратный метр стойки на счету, это критически важно. Новая память будет совместима с существующими интерфейсами, такими как PCIe и NVMe, что упростит ее интеграцию в существующую инфраструктуру.

Почему это важно для индустрии хранения данных?

Рост объемов данных, вызванный искусственным интеллектом, облачными вычислениями и Интернетом вещей, стимулирует спрос на сверхъемкие накопители. Жесткие диски постепенно сдают позиции, а SSD становятся все более привлекательными благодаря высокой скорости и надежности. Однако главный недостаток SSD — цена за гигабайт — постепенно снижается, и новые технологии, такие как QLC, помогают сделать их более доступными.

Kioxia (ранее Toshiba Memory) и SanDisk (совместное предприятие с Western Digital) давно сотрудничают в разработке флэш-памяти. Они были одними из первых, кто внедрил технологию 3D NAND, и постоянно наращивают количество слоев. Переход к QLC стал логичным шагом после TLC (3 бита на ячейку), позволяя достичь большей плотности, хотя и требует более сложных алгоритмов управления и коррекции ошибок.

Как работает QLC-память?

QLC (Quad-Level Cell) — это тип флэш-памяти, в которой каждая ячейка хранит 4 бита данных, используя 16 различных уровней заряда. Это в два раза больше, чем в TLC, и в четыре раза больше, чем в SLC. Увеличение количества бит на ячейку повышает плотность хранения без увеличения физического размера чипа. Однако разница между уровнями заряда становится меньше, что требует более точного управления и сложных методов коррекции ошибок.

Новая разработка Kioxia и SanDisk, вероятно, использует усовершенствованную архитектуру, которая компенсирует эти сложности. Увеличение плотности на 60% достигается не только за счет QLC, но и за счет увеличения количества слоев в 3D-структуре. Это позволяет разместить больше ячеек в том же объеме, что в сочетании с QLC дает рекордные показатели.

Каковы перспективы и сроки появления?

Ожидается, что первые коммерческие продукты на основе новой технологии появятся не раньше 2027 года. Kioxia и SanDisk планируют продолжить разработку и оптимизацию, чтобы снизить стоимость производства и повысить надежность. Также вероятно, что другие производители, такие как Samsung и SK Hynix, представят свои аналогичные разработки, что приведет к усилению конкуренции и ускорению прогресса.

Первые образцы SSD на основе новой технологии могут появиться уже в 2026 году, а массовое производство — к 2027-2028 годам. Следите за развитием этой технологии — она может кардинально изменить рынок хранения данных в ближайшие годы.

Кто выиграет от появления 1-петабайтных SSD?

Новая технология в первую очередь заинтересует операторов центров обработки данных и облачных провайдеров, которые постоянно ищут способы увеличить емкость хранения без расширения физического пространства. Сверхъемкие SSD позволят сократить количество стоек, снизить энергопотребление и упростить управление данными. Для корпоративных клиентов это означает возможность хранить огромные объемы информации на небольших площадях, что особенно актуально для приложений, использующих искусственный интеллект и машинное обучение.

Для обычных потребителей появление 1-петабайтных SSD пока не актуально, но эта технология со временем может привести к снижению цен на SSD среднего объема. Российский рынок также может ощутить эффект, если производители начнут поставлять такие накопители в страну, хотя это будет зависеть от общей ситуации с импортом высокотехнологичной продукции.

Что будет дальше?

Kioxia и SanDisk продолжат разработку и тестирование новой памяти. Ожидается, что в ближайшие годы мы увидим увеличение количества слоев до 300 и более, что еще больше повысит плотность. Также вероятно, что другие производители представят свои аналогичные разработки, что приведет к усилению конкуренции и ускорению прогресса в этой области.

Итог: новая 3D NAND QLC-память от Kioxia и SanDisk — это важный шаг на пути к созданию SSD емкостью 1 ПБ. Увеличение плотности на 60% открывает новые возможности для центров обработки данных и облачных сервисов, делая хранение больших данных более эффективным и доступным. Эта технология может кардинально изменить рынок хранения данных в ближайшие годы.