Toshiba pracuje na QLC NAND, ještě levnější (a horší) paměti flash, než je TLC

0

V současnosti probíhá konference Flash Memory Summit 2015, takže asi nepřekvapí, že řada výrobců odhaluje nová SSD a související produkty. Mezi prezentovanými novinkami se ale našla jedna věc, která je větším překvapením. Toshiba totiž představila plány na úplně nový typ paměti NAND, který dovede dál vývoj zápisu od SLC přes MLC k TLC. Toshiba se nyní chystá ke kroku následujícímu, a to paměti NAND se záznamem QLC (Quadruple Level Cell). Zatímco MLC v jedné buňce ukládá dva bity a TLC tři, QLC ukládá rovnou čtyři, čímž zvyšuje množství dat, která lze uložit na jednotku plochy čipu.

To znamená, že QLC NAND bude moci být ještě levnější než paměti typu TLC. Pokud ale oblast SSD trošku sledujete, pak už víte, že tato láce není zadarmo. Čím více bitů je totiž do jedné buňky uloženo, tím choulostivější se NAND stává. Znamená to, že programování trvá delší dobu, takže nelze zapisovat tak agresivně, navíc je signál také choulostivější, takže nelze tak rychle číst, a co hůř, buňka je citlivější na opotřebení, které vzniká přepisováním. Stává se tak nepoužitelnou mnohem dříve, než při zápisu MLC nebo ještě lépe SLC.

Problém je v tom, že na fyzické úrovni jsou ony bity uloženy jako různé úrovně napětí v buňce. Zatímco k realizaci zápisu SLC stačí, aby buňka spolehlivě držela dvě různé úrovně pro jedničku a nulu, při MLC ukládáme dva bity, jejichž kombinace nabývají čtyř hodnot. Buňka MLC již tedy musí umět rozlišit čtyři úrovně napětí a udržet je po dlouhou dobu. U TLC je těch hodnot kvůli třetímu bitu již osm, a u QLC pak je nutno v jedné buňce rozlišovat a uchovávat napětí o šestnácti možných úrovních. Toto napětí musí být možné spolehlivě nastavit během programování, poté ho dlouhodobě držet a v případě potřeby opět přesně přečíst. Odchylky a nepřesnosti kvůli opotřebení, ale i jiným vlivům tak mají dvojnásobný dopad.

Toshiba prezentuje QLC NAND, Flash Memory Summit 2015 (Zdroj: Custom PC Review)
Toshiba prezentuje QLC NAND, Flash Memory Summit 2015 (Zdroj: Custom PC Review)

Paměť QLC tedy bude podstatně choulostivější než TLC. Podle Toshiby má být určena prakticky jen čistě pro archivování dat, tedy pro použití, kdy nebude vadit podstatně nižší výkon a také mnohem menší životnost co do počtu možných přepisů. Použití v standardních, byť i lowendových SSD zatím zřejmě nehrozí.

 

Zatímco obecně QLC nevypadá moc přitažlivě, podle Toshiby by tuto technologii měla učinit schůdnou novinka posledních let – 3D čipy, v nichž jsou buňky NAND uložené ve více vrstvách. Toshiba svou 3D NAND nazývá BiCS a právě na bázi BiCS má být QLC NAND založená. Vícevrstvá 3D NAND je totiž vyráběná v podstatě na starším procesu s nižší hustotou, takže jednotlivé buňky jsou značně robustnější, jelikož díky škálování počtem vrstev se nemusí tlačit na jejich co nejnižší velikost. QLC NAND by díky technologii BiCS tedy stále mohla mít relativně dobré vlastnosti. Podle srovnání, které má Toshiba ve své prezentaci z Flash Memory Summitu, by dokonce mohla být odolnější, než MLC NAND vyráběná 15nm planárním procesem. MLC BiCS má údajně výdrž 6× lepší, TLC 3× a QLC stále zhruba 1,5× lepší než 15nm MLC. Otázka je, zda toto srovnání nevypovídá také o kvalitě posledních generací planární NAND před přechodem na 3D technologii.

Toshiba prezentuje QLC NAND, Flash Memory Summit 2015 (Zdroj: Custom PC Review)

V tuto chvíli ale ještě tyto překvapivě dobré vlastnosti QLC NAND typu BiCS potvrzené nejsou, je možné, že realita nakonec tak růžová nebude. Produkce je totiž asi ještě pár let vzdálená. Toshiba zatím nesdělila, kdy by se tyto paměti mohly dostat na trh. Bude to pravděpodobně až s určitým odstupem poté, co se v reálném nasazení objeví BiCS typu MLC a TLC a tato prodleva bude kvůli novosti technologie QLC spíše delší než kratší.

Zdroje: Custom PC Review, PC Perspective

Toshiba pracuje na QLC NAND, ještě levnější (a horší) paměti flash, než je TLC

Ohodnoťte tento článek!
5 (100%) 1 hlas/ů