近日,老牌硬件媒体anandtech发表文章总结了2019年ssd的发展,anandtech认为在过去的一年里,固态硬盘的nand层数在不断增加,qlc ssd开始进入入门级的市场,但是tlc仍是主流和高端ssd的首选。
尽管我们目前正处于pcie 4.0革命的风口浪尖,但在2019年,闪存价格已经趋于平稳,甚至有所回升,新技术的推出速度缓慢。研发的步伐仍在跟上,因此,随着我们进入2020年,我们应该开始看到在2019年设计的基础上进行许多有趣的开发。这是我们的ssd年度回顾2019。
3d nand层和位向上蜕变
2018年闪存价格大幅下跌的原因是64层3d nand一代对大多数主要制造商都表现良好,导致市场竞争激烈。下降的价格趋势在2019年被证明是不可持续的,并且大多数制造商选择放慢其96层产品的生产步伐,而不是加深供过于求的局面:英特尔,美光,sk海力士。这意味着,今年许多产品发布仍在使用64l nand,并且直到2020年(或更晚一些移动速度较慢的企业模型)才将达到eol。
第一个96层ssd于2018年7月推出,但96l一代直到2019年才真正开始认真进行。三星是第一个推出采用新一代3d nand的零售ssd的公司,但实际上他们只有92个970 evo plus中的所有层。在大多数其他方面,它们仍然是行业的领导者,但是在原始层数上,它们显然已经落后了。这主要是由于三星决定不使用字符串堆栈进行3d nand制造的决定,因此与竞争对手的96l nand相比,其92l nand的制造工艺步骤更少。
另一方面,sk hynix已开始使用其128l 3d nand采样ssd,并准备在2020年国际消费电子展上宣布其零售型号。从历史上看,他们在层数上一直试图超过其他市场,但更多一种弥补3d nand密度其他缺点的方法。今年,他们终于开始看到3d nand用于ssd而非移动存储方面取得了更大的成功,但主要是使用自己的ssd型号,而不是通过与其他ssd供应商的设计胜利。展望未来,英特尔可能会在2020年率先采用144l qlc nand进行层计数。
随着nand形势的缓慢发展,每单元四位qlc nand闪存未能进一步进军ssd市场。对于入门级nvme驱动器来说,它仍然是一个有吸引力的选择,但是tlc nand仍然是主流和高端驱动器的理想选择。
但这并没有阻止闪存制造商探索进一步提高密度的方法,从而超越了qlc nand的要求。制造商已经开始公开谈论他们的5位每单元(plc)nand实验,这在技术层面上绝对是可行的,但尚不清楚它是否在经济上可行。qlc nand的所有缺点都通过在每个单元中增加第五位来放大。在今年的闪存峰会和iedm上,/ kioxia提出了将3d nand存储器物理拆分为两个的想法,为提高密度提供了另一种途径。
随着闪存制造商为子孙后代的未来计划,一些厂商正在重新考虑电荷陷阱与浮栅单元设计之间的权衡。平面nand几乎都是浮栅,但随着向3d nand的过渡,除英特尔和美光公司之外的所有公司都转向了电荷陷阱。现在,美光似乎准备放弃浮动栅,而kioxia似乎认为将其与分离单元的几何形状结合使用可能更可取。
在企业方面,2019年见证了长期的英特尔-美光合作伙伴关系在闪存和3d xpoint存储器方面的最终解散。美光已收购了英特尔在imft中的股份,两家公司目前正在分别进行研发。最近,存储更名为“ kioxia”,这表明它们与集团的其余部分是分开的,并被分拆并出售给了一个投资者财团。kioxia可能会很快以新名称进行ipo,但尚未设定正式时间表。
pcie 4.0到来
尽管影响有限,但今年进入ssd市场的最大技术进步是pcie 4.0的到来。英特尔的cpu和芯片组尚不支持pcie 4.0,因此在消费者和企业市场中,对使用pcie 4.0的nvme ssd的需求仍然非常低。当前只有一个支持pcie 4.0的家用ssd控制器:phison e16。使用该控制器的驱动器与amd最新一代的ryzen处理器一起发布,但是新的ssd并没有像这些cpu那样明显胜出。
phison率先将pcie 4.0 ssd控制器推向市场的策略是对其e12控制器设计进行最小的更改,替换pcie前端,并仅通过更新的错误校正对后端进行一些调整。这意味着e16无法充分利用pcie 4.0 x4链路的额外带宽。phison的所有竞争对手都决定花更多的时间过渡到pcie 4.0,以便他们也可以从28纳米制造工艺切换到12纳米finfet工艺。为了使控制器在m.2 ssd的功率和热限制内达到7 + gb / s的链路容量,必须缩小该过程。
企业级ssd也无需等待英特尔就开始向pcie 4.0迁移,但是该市场中更长的产品周期意味着pcie 4.0企业级ssd的广泛可用性要到2020年晚些时候才能实现。
nvme走向主流
pc oem厂商最终决定,他们准备好放弃硬盘,并准备放弃sata接口。sata ssd的市场不会很快消失,但是nvme ssd逐渐取代了pc(以及明年的主机)主存储的标准。尽管在零售ssd市场中,高端控制器仍然占主导地位,这有助于对具有较少通道或没有dram缓存的入门级nvme控制器产生大量需求。
由于nvme的大规模采用是在pcie 4.0过渡开始的同时进行的,因此这会对产品路线图产生一些有趣的影响。pcie 3.0 x4或pcie 4.0 x2链接的?3.5gb / s容量对于大多数高端消费类ssd而言仍然足够。但是,英特尔平台上缺乏对pcie 4.0的支持意味着即使低端nvme ssd控制器也要支持四个通道的pcie 4.0,因此它们最终将无法在intel系统上以pcie 3.0 x2运行。英特尔采用pcie 4.0后,我们可能会看到入门级nvme市场回落到两条pcie通道以降低功耗和成本。同时,我们还没有完全看到新的pcie 3.0 ssd进入市场,但是从现在开始一年后,大多数控制器将支持pcie 4.0。
在零售ssd市场中,nvme在2018年已经非常流行,除了pcie 4.0的推出对于消费者而言并没有太大变化。一年之初,大量的控制器重新发布:使用与2018年型号相同的硬件但更新了固件的新产品,例如wd black sn750和一些使用silicon motion sm2262en控制器的产品。三星的970 evo plus在切换到92l tlc时重新使用了与原始970 evo相同的控制器,并在今年晚些时候开始将现有的phison和silicon motion控制器与96l nand配对。这导致了第一个4tb消费m.2 ssd的发布:使用phison e12控制器的sabrent rocket。
今年还看到了nvme规范1.4版的发布。新材料几乎完全由新的可选功能组成,因此在驱动器的规格表中看到版本1.4而不是版本1.3通常不会产生实际影响。大多数新功能仅与服务器或嵌入式用例相关,因此大多数家用ssd不会实现任何新的可选功能。
外形尺寸迁移开始
转向nvme导致了ssd外形尺寸的试验和创新。在2018年,intel ruler概念在企业和数据中心小型规格(edsff)系列标准下产生了多种规格。现在,edsff已经在现实世界中得到了采用,对选项进行了一些调整,并且不同的产品领域开始围绕特定的变体融合。。与原始intel ruler最相似的e1.l(edsff 1u long)外形尺寸最适合使用超大容量驱动器的专用存储盒。事实证明,较短的e1.s外形是最受欢迎的edsff变体,并且两种不同的散热器设计已经标准化,较厚的散热器旨在允许edsff插槽容纳计算加速器,这些加速器比典型的ssd消耗的功率更多。
在客户端/消费者方面,m.2仍然占主导地位,但pc oem厂商之间存在一种趋势,即更短的卡长度,例如m.2 2230,而不是零售ssd的标准m.2 2280。无dram nvme控制器和单封装bga ssd以及高密度3d nand极大地降低了1tb的pcb面积要求和较小的容量,这些构成了客户ssd市场的大部分。高端驱动器不会放弃m.2 2280,但是许多超级本和平板电脑都不需要那种存储空间,更小的ssd尺寸使oem厂商在布置系统内部组件时更具灵活性。
/ kioxia还提出了一种新的小型外形,旨在作为bga ssd的可替代替代品,并且比最小的最小可移动m.2卡尺寸要小。他们的xfmexpress提议可能会在嵌入式系统,平板电脑和其他便携式设备中占据一席之地。
optane和3d xpoint停滞不前
英特尔基于3d xpoint内存的optane产品今年进展甚微。在消费市场上,唯一的新产品是仅限oem的optane memory h10,它基本上将两个现有产品组合到一块板上,从而在此过程中增加了新的限制性平台兼容性要求。英特尔计划中但已延迟的optane memory m15和optane ssd 810p产品原本是m.2 2280外形尺寸中的第一个pcie 3.0 x4选项,但最终被取消,因此pcie 3.0 x2 optane m.2驱动器之间仍然有很大差距和optane 900p / 905p。随着硬盘从pc中逐渐消失,英特尔很难出售optane作为缓存解决方案。
optane dimm(品牌为optane dc永久存储器)确实进入了服务器市场,并最终在cascade lake上成为了高端工作站,最初的目标是在purley平台上与skylake-sp处理器一起发布。英特尔的公开路线图并未将optane dimm引入主流消费者平台,但他们计划通过服务器平台的更新来不断迭代持久性内存模块。
英特尔确实承诺到2020年将发布其第二代企业optane ssd,但除了alder stream代号外,它们还没有共享太多具体信息。美光公司最终还宣布了3d xpoint产品x100 ssd。这个目标似乎甚至比英特尔的optane ssd更高,并且可能会在单个ssd上创造许多性能记录。英特尔的alder stream和micron x100都可能使用pcie 4.0和第二代3d xpoint内存,这是英特尔和美光分拆之前共同开发的最后一代存储技术。
代号“武松” MTK又一神级处理器曝光
单片机C语言中变量的定义方法解析
常见的ADC类型及原理,以及可能容易掉进去的坑
美国物理学家如何证明多维度空间概念?
用于健康监测的植入式柔性传感器
2019年SSD回顾:TLC NAND仍然是主流
电话网络报警系统连接器电路设计详解
一文看懂京津冀地区新材料产业工业用地价格走势
小区监控报警系统、周界防范系统和停车管理系统的功能及特点介绍
智慧城市的发展给自动停车带来了什么影响
全球高校人工智能学术联盟正式成立
PCB接地技术真的很重要吗?
第一家使用汽车无线充电技术的是宝马
通过Token实现多视角文档向量表征的构建
上海完成了首个5G测试站建设和行业应用测试
怎样来正确的理解工业物联网
微智达Linux/安卓工业一体机与数控系统的完美结合
中国移动构建基于云、互联网和服务化架构的IT支撑系统
智慧社区的维护保修问题怎样解决
神奇GIF动画让你秒懂各种深度学习卷积神经网络操作原理