闪存随着新的EDSFF ssd和更密集的3D NAND而成长

176层3D NAND芯片EDSFF E1发布后，闪存技术的广阔新方向大放异彩。S、Zoned Namespace ssd盘、计算存储盘。

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卡罗尔Sliwa

发表:2020年11月11日

在本周的闪存峰会上，前沿产品的发布将聚焦176层3D NAND和新型固态硬盘，这些产品有可能降低成本，提高存储性能、容量和效率。

美光科技宣称自己是第一家在3D NAND闪存中达到176层的闪存制造商。即将推出的闪存驱动器包括Kioxia的小尺寸因子E1。S XD6系列，专为替代M.2在服务器，西部数据的ZNS (ZNS)固态硬盘。ZNS固态硬盘可将数据按顺序写入驱动器的离散区域，以提高性能和可用容量。

其他新的flash选项包括计算存储驱动器配备处理器，使计算服务在ssd上。经过18个月的概念验证阶段，Xilinx和三星共同开发了一款可适应的计算智能ssd，将于明年年初开始发货。NGD系统正在增加一个12tb NVMe E1。年代SSDthat, like Kioxia's XD6, supports the up-and-coming企业和数据中心SSD形式因素规范。

密集的NAND的好处

但Dicker表示，一旦可用，176层3D NAND除了降低每位成本外，还将提高ssd的服务质量(QoS)和性能——这一轨迹应该“有望”为企业终端用户带来有利的定价。而QoS的改进在加速数据湖、人工智能和大数据分析等工作负载方面尤其有帮助。

美光从浮置栅极来电荷陷阱技术128层3D NAND, 176层第五代3D NAND是第二款使用替换门架构的3D NAND。据美光公司称，176层3D NAND目前正在量产，并向消费者发货。

Forward Insights创始人兼首席分析师Greg Wong估计，美光在竞争中领先三到六个月。最大NAND层计数从其他主要与非制造商从Kioxia和Western Digital的112，到三星和SK海力士的128，再到英特尔的144，他说。英特尔最近透露了计划出售NAND业务以90亿美元收购SK海力士。

IDC研究副总裁Jeff Janukowicz指出，目前大多数企业ssd使用64层闪存。但他表示，NAND制造商为密集闪存设计的路线图显示，未来企业客户将以更低成本为数据密集型工作负载和下一代基础设施提供先进的选择。

EDSFF E1。年代SSD — Kioxia正在采样新的XD6系列SSD，支持企业和数据中心SSD Form Factor (EDSFF) E1。年代规范。

EDSFF vs. M.2 ssd

云计算和超大规模数据中心已经吸引了SSD制造商的注意。例如，Kioxia America(以前是Toshiba Memory America)致力于解决超标器中概述的性能、功率和热要求开放式计算项目的NVMe云SSD规范及其新的EDSFF E1。SSD。

Kioxia的XD6系列是供应商第一个支持EDSFF规范的产品。EDSFF E1。年代SSDs offer advantages over the gumstick-shapedM.2 ssd那么多超标一直在使用，特别是具有更高的密度和热插拔能力，以保持系统运行时，他们需要更换驱动器。M.2固态硬盘现在在笔记本电脑和其他客户端设备中最常见。

这是一场关于你有多少(NAND flash)层的大男子主义竞赛。对于企业客户来说，归根结底就是成本。

吉姆很方便总董事，半导体分析师，目标分析

Kioxia的XD6系列也支持PCI Express (PCIe) 4.0以及NVMe 1.3c规格，以提升基于PCIe 3.0的ssd的性能。Kioxia的新单端口E1。年代SSDs are sampling to select customers with options for 9.5 mm, 15 mm and 25 mm form factors and capacities of 1.92 TB and 3.84 TB.

英特尔和三星也对E1进行了采样。启动公司Fadu Technology发布E1。根据Wong的说法，是SSDs。Fadu布拉沃E1。年代SSDbecame generally available in March, and a new performance-doubling Delta E1.S SSD is due to ship next year, the startup announced Tuesday.

TrendFocus的副总裁唐·珍妮特(Don Jeanette)预测E1。年代SSDs will ramp in volume in 2022 and 2023, as hyperscale customers shift from M.2 SSDs to scale performance and capacity. "Whether it goes to OEM customers like HPE or Dell or Lenovo is to be determined," Jeanette said.

尽管EDSFF ssd正在获得发展势头，但它们不会取代流行2.5英寸硬盘Gartner研究副总裁约瑟夫·昂斯沃思(Joseph Unsworth)表示。

Unsworth预测说:“传统的数据中心系统需要很长时间才能改变，考虑到5到7年甚至更长时间的生命周期，2.5英寸系统将会持续几十年。”“企业HDD仍在出货，而近线HDD在2.5英寸尺寸方面仍有很长的未来，因此这将确保HDD的尺寸持续很长一段时间。”

西部数据的分区存储

西部数据公司(Western Digital)的新ultrstar DC ZN540固态硬盘采用标准的2.5英寸U.2尺寸，但这款基于nvme的新硬盘并不传统。超星DC ZN540是该公司首款支持分区存储的SSD，一项倡议西部数据于2019年启动，以提高存储效率。

闪存驱动器需要擦除数据块，以便用新数据覆盖它们。传统的ssd提供额外的容量来帮助写-擦除操作，并存储系统通过调用进程定期清理的未使用和未擦除的块垃圾收集．ssd还使用大量昂贵的DRAM作为闪存转换层，将逻辑块映射到物理驱动器。

分区存储使主机操作系统能够控制将数据顺序写入SSD上的独立区域，这样驱动器就不需要使用那么多的DRAM、过度供应容量，并克服垃圾收集的性能问题。Linux内核最近增加了对分区存储的支持，但应用程序支持仍在进行中。

“软件社区似乎有很多令人兴奋的事情，”Objective Analysis的Handy说。"如果他们能通过使用分区名称空间如果这转化为服务器和数据中心的收入，那么我可以想象，这对他们来说是一个巨大的优势。”

西部数据声称其双端口Ultrastar DC ZN540 ZNS SSD比传统SSD性能提高4倍，QoS提高2.5倍。ZN540目前正在抽样，以选择容量可达8 TB的客户。

Wong说，ZNS在使能方面可能特别有用quad-level-cell QLC ssd因为随机表现不佳。西部数据云企业flash营销高级总监Eric Pike表示，西部数据的ZN540目前使用的是三级单元(TLC) flash，但QLC正在计划中。

此外，本周，西部数据宣布了一款基于nvme的IX SN530固态硬盘，专为汽车和工业应用，具有极端的温度、性能、耐久性和可靠性要求。IX SN530取样在紧凑的M.2 2230和M.2 2280形式因子，容量点从85 GB到2 TB。

新的计算存储驱动器

NGD系统成为第一家计算存储驱动器发布基于nvme的EDSFF E1。SSD。该公司营销副总裁Scott Shadley表示，这款组合式即插即用E1。S的体积系数比M.2固态硬盘更易于在系统中使用，而M.2固态硬盘是一种难以更换的螺钉下入式无套管固态硬盘。

“E1。数据中心和企业环境的边缘平台非常需要EDSFF和整个EDSFF系列驱动器。”Shadley说。

Shadley说NGD的Newport Platform E1。年代SSDuses TLC NAND and an upcoming version will support denser QLC in the first quarter of next year. Customers that use the 12 TB E1.S SSD could pack 432 TB into a 1U server from AIC, which supports three dozen 9.5 mm symmetrical drives. Shadley said NGD could also support 15 mm and 25 mm E1.S SSDs if customers require them. The company also sells M.2 and U.2 computational storage drives.

像所有的计算存储驱动器一样，新的三星SmartSSD使用户能够从超负荷的服务器cpu上卸载工作负载，并在存储设备上以低延迟进行高速计算。Xilinx提供SmartSSD现场可编程门阵列(fpga)提供压缩、加密等存储服务。

SmartSSD平台和Xilinx的Vitis工具和库还可以让开发人员编写硬件加速的定制应用程序。例如，Bigstream的Apache Spark加速器、CTAccel的视频文件转码、Lewis Rhodes Labs的数据湖存储搜索服务以及Eideticom的压缩计算存储驱动器。

TrendFocus的Jeanette将计算存储驱动器视为一个利基市场。他说，这种驱动器对一些公司来说是有用的，但将处理器安装到驱动器上的额外成本将使它们的体积比更便宜的存储替代品更小。