X-NAND-teknologia lupaa SLC-luokan suorituskykyä QLC:n kapasiteetilla ja hinnalla

[Kaotik]

Kaotik kirjoitti uutisen/artikkelin:
NAND-teknologia on kehittynyt vuosien varrella aimo harppauksin, mutta usein kyse on ollut ainakin jollain tasolla merkittävistä kompromisseista tallennuskapasiteetin kasvattamisen, nopeuden, kestävyyden ja hinnan välillä. Helpoin tapa kasvattaa kapasiteettia ja laskea hintaa on tallentaa kuhunkin soluun useampia bittejä, mutta se syö nopeutta ja kestävyyttä.

Nykyiset kuluttajaluokan SSD-asemat perustuvat useimmiten kolme bittiä soluun tallentaviin TLC- ja neljä bittiä tallentaviin QLC-soluihin. Yhden bitin tallentamisesta neljään bittiin siirtyminen on syönyt suorituskykyä ja kestävyyttä merkittävästi, mutta nyt Neo Semiconductor uskoo löytäneensä tähän lääkkeen.

Neo Semiconductorin kehittämä X-NAND-teknologia maksimoi NAND-piirin rinnakkaisuutta kasvattamalla rinnakkaisten tasojen määrän peräti kuuteentoista, kun tyypillisessä SSD-asemassa niitä on kahdesta neljään.

[gallery link="file" columns="2" size="medium" ids="65053,65054"]

Ratkaisulla yhtiö on saanut parannettua merkittävästi asemien perättäisluku- ja -kirjoitusnopeuksia ja X-NANDin luvataankin tarjoavan käytännössä SLC-tason suorituskykyä QLC:n kapasiteetilla ja hinnalla. Yhtiön whitepaper-julkaisun lukujen mukaan X-NAND-teknologialla toteuttu QLC-piiri tarjoaisi 80 % perinteisen SLC-NAND-piirin satunnaisluku- ja 40 % -kirjoitusnopeudesta, mutta perättäislukunopeus olisi jopa 7- ja -kirjoitusnopeus 2-kertainen SLC:een verrattuna. QLC-NAND-muisteihin verrattuna erot ovat dramaattisesti suurempia.

X-NAND-arkkitehtuuriin siirtymisestä kerrotaan olevan selvää hyötyä ainakin TLC- ja QLC-soluja käyttävissä ratkaisuissa, mutta tutkimukset SLC- ja MLC-ratkaisujen parissa jatkuvat edelleen. Yhtiö ei tule itse valmistamaan mitään, mutta lisensoi X-NAND-teknologiaa muistivalmistajille. X-NANDin kerrotaan lisäksi soveltuvan suoraan nykyisille valmistusprosesseille, jolloin sen käyttöönoton pitäisi olla verrattain nopeaa ja helppoa.

Lähde: Tom's Hardware, Neo Semiconductor (PDF)

Linkki alkuperäiseen juttuun

 

[Hannibal]

Hmm… olisi hyvä hyppäys jos toimii. Vaikka hinta tuplaantuivat, niin näyttäisi,silti edulliselta intelin ratkaisuun verrattuna.
Mutta hitaasti, kovin hitaasti nuo muistiuutukaiset päätyvät kuluttajatuotteiksi.

 

[Griffin]

Eipä ilmeisesti vaikuta mitään QLC:n huonoon kirjotuskertojen kestoon, eikä huonoon datansäilytyskykyyn.

 

[kurkimies]

Eipä ilmeisesti vaikuta mitään QLC:n huonoon kirjotuskertojen kestoon, eikä huonoon datansäilytyskykyyn.

On se vähän eri SLC solu kestää 100000 kirjoituskertaa, kun QLC vaan murto-osan tuosta määrästä

 

[PÌÎUW®[ªøËrhl¾ÇÌ°1¿¼]

7GB/s levyn sijasta olisikin 30x nopeampia eli 210GB/s. Olispa hienoa jos tääkään uutinen olisi etäisestikkään totta tai toteutettavissa.

 

[love_doctor]

On se vähän eri SLC solu kestää 100000 kirjoituskertaa, kun QLC vaan murto-osan tuosta määrästä

Sitten voi katsoa oman koneen smart-datasta, paljonko on kulumaa qlc ssd:llä, jakaa aseman iän saaduilla kulumaprosenteilla ja kertoa 100%:lla. Voi tulla 20+ vuotta käyttöikää silti.

 

[zepi]

Neo Semiconductorin kehittämä X-NAND-teknologia maksimoi NAND-piirin rinnakkaisuutta kasvattamalla rinnakkaisten tasojen määrän peräti kuuteentoista, kun tyypillisessä SSD-asemassa niitä on kahdesta neljään.

Mitä tasoja tässä nyt tarkoitetaan? NAND-piireissä on kyllä yleensä luokkaa 60-100 layeriä (tasoa?).

Ehkä tarkoitetaan vain sitä, että pistetään enemmän rinnakkaisia piirejä ja täten kanavia ohjauspiiriin? 16-piirinen NAND on kyllä vaikeasti ängettävissä pienille M.2 formfactorin ssd-pcb:eille:

 

[prc]

Mitä tasoja tässä nyt tarkoitetaan? NAND-piireissä on kyllä yleensä luokkaa 60-100 layeriä (tasoa?).

Ehkä tarkoitetaan vain sitä, että pistetään enemmän rinnakkaisia piirejä ja täten kanavia ohjauspiiriin? 16-piirinen NAND on kyllä vaikeasti ängettävissä pienille M.2 formfactorin ssd-pcb:eille:

PDF lipareesta päätellen piirin sisäisiä loogisia tasoja tarkoitetaan eikä piirien fyysistä määrää. Tuo mahdollistaa myös rinnakkain suoritettavia operaatioita piirin sisällä yms. Kannattaa plärätä toi slidesetti läpi, ei ole iso.

 

[Anatoli]

Nykyiset kuluttajaluokan SSD-asemat perustuvat useimmiten kolme bittiä soluun tallentaviin TLC- ja neljä bittiä tallentaviin QLC-soluihin. Yhden bitin tallentamisesta neljään bittiin siirtyminen on syönyt suorituskykyä ja kestävyyttä merkittävästi, mutta nyt Neo Semiconductor uskoo löytäneensä tähän lääkkeen.

Ihan yleisesti ottaen pitäisi varmaan sanoa, että solut ei tallenna bittejä, vaan säilöö varaustasoja, jotka tulkitaan biteiksi. Ja tämä ei ole pilkun viilaamista vaan ihan olennainen asia, joka monelle lukijalle voisi avata flash-muistien toimintaperiaatteita.

 

[antero]

Onkohan kyseessä yritys millä ei ole käsissä mitään. On vain patentoinu sen ja jonku on vielä kehitettävä piirit ym jotka totetuttaa ajatuksen.
Itsestä tuo näyttää ihan samalaiselta kun kaikki muutkin dramittomat SSD:t, jotka käyttää osaa tallennuskapasiteetista SLC-muodossa.
Ilmeisesti ero on vain samanaikaisten SLC-QLC vispausten määrässä.

 

[kurkimies]

Nykyiset kuluttajaluokan SSD-asemat perustuvat useimmiten kolme bittiä soluun tallentaviin TLC- ja neljä bittiä tallentaviin QLC-soluihin. Yhden bitin tallentamisesta neljään bittiin siirtyminen on syönyt suorituskykyä ja kestävyyttä merkittävästi, mutta nyt Neo Semiconductor uskoo löytäneensä tähän lääkkeen.

HDD- ja SSD-asemat testissä - Page 2 of 5 - Muropaketti.com

SSD-asemien MLC- SLC-valmistustekniikat

SSD-asemissa käytettäviä flash-muistipiirejä valmistetaan kahdella eri menetelmällä, SLC:llä (Single-Level Cell) ja MLC:llä (Multi-Level Cell). Näistä SLC on kalliimpi ratkaisu, mutta samalla turvallisempi, kestävämpi, suorituskykyisempi, vähemmän tehoa kuluttava ja pidempikestoinen. SLC on suunnattu lähinnä työasema- ja palvelinkäyttöön, kun taas MLC on yleistynyt kuluttajille suunnatuissa asemissa alemman hintatason myötä.

SLC:n tapauksessa solun kestävyys on huomattavasti pidempi – suuri osa valmistajista ilmoittaa kestävyydeksi 100 000 kirjoituskertaa, parhaimmat jopa useamman miljoonan, kun taas MLC:llä solun kestävyys on koetuksella jo 10 000 kirjoituskerran jälkeen. Se on myös jonkin verran nopeampi ratkaisu suorituskykyä puntaroidessa, mutta on syytä pitää mielessä, että myös piirien ohjaimella on tässä asiassa suuri merkitys.

MLC:ssä etuna on suurempi kapasiteetti, sillä jokaiseen soluun tallennetaan vähintään kolmen bitin verran dataa. SLC:ssä soluun tallennetaan yhden bitin tieto, eli joko 0 (asetettu) tai 1 (poistettu), kun taas nelitilaisessa MLC:ssä soluun tallennetaan joko 00 (asetettu), 01 (osittain asetettu), 10 (osittain poistettu) tai 11 (poistettu). Nollien ja ykkösten tallennuksessa käytetään erilaisia sähkövaraustasoja, ja MLC:n tapauksessa jännite-erot eri tasojen välillä ovat SLC:tä pienemmät. SLC:n tapauksessa, kun kynnysjännite on alle neljä volttia, solu tunnistetaan poistettuna ja yli neljällä voltilla asetettuna. MLC:ssä kynnysjänniterajat ovat pienemmät ja esimerkiksi poistettu vaatii alle 3,5 voltin jännitteen, kun taas osittain poistettu alle 4,0 volttia, mutta yli 3,5 volttia.

Samsung 840 EVO (750 Gt) & OCZ Vertex 450 (256 Gt) - Page 2 of 4 - Muropaketti.com

Kävimme Samsung 840 Pro & 840 -artikkelissa pikaisesti läpi, kuinka TLC-muistipiirit eroavat yleisemmistä MLC-piireistä, mutta tässä on pikainen kertaus aiheesta. NAND-muistipiirit käyttävät apunaan jännitetasoja, jotta yhdelle transistorille voidaan koodata muitakin, kuin yhtä arvoa. MLC-piireissä jännitetasoja tarvitaan neljä, jotta kaikki neljä kahden bitin eri mahdollisuutta (00, 01, 10, 11) voidaan koodata yhdelle transistorille. Koska TLC-muistipiireissä yhdelle transistorille koodataan kolme bittiä, tarvitaan yhteensä kahdeksan eri jännitetasoa. Jännitetaso luodaan ”ampumalla” elektroneja sähkökentän ympäröimän piioksidin läpi, joka ilman sähkökenttää toimii eristeenä ja eristää elektronit kelluvaan hilaan (floating gate). Sähkökenttä kuitenkin kuluttaa piioksidia, jolloin osa elektroneista saattaa jäädä piioksidiin kiinni tai karata kelluvasta hilasta ohjelmoinnin jälkeen. TLC-tekniikan ongelmaksi koituu jännitetasojen välisen eron pieneminen, sillä jännitetasoja on enemmän kuin MLC-muisteissa. Kun elektroneja karkaa tai juuttuu, jännitetaso muuttuu samalla ilman, että itse ohjainpiiri on tietoinen asiasta. Ennen pitkää jännitetaso muuttuu niin paljon, että kaksi tasoa kohtaa eikä ohjainpiiri voi enää ohjelmoida NAND-piirille vaadittuja arvoja, jolloin se luopuu piirin käytöstä. Aiheesta kiinnostuneille AnandTechilla (englanniksi) on asiasta tarjolla vielä yksityiskohtaisempi selitys.

 

[Kaotik]

7GB/s levyn sijasta olisikin 30x nopeampia eli 210GB/s. Olispa hienoa jos tääkään uutinen olisi etäisestikkään totta tai toteutettavissa.

Ei se ihan noin kuitenkaan toimi, vaikka mutkia oikomalla väärään suuntaan saatkin asian näyttämään huuhaalta.

Mitä tasoja tässä nyt tarkoitetaan? NAND-piireissä on kyllä yleensä luokkaa 60-100 layeriä (tasoa?).

Ehkä tarkoitetaan vain sitä, että pistetään enemmän rinnakkaisia piirejä ja täten kanavia ohjauspiiriin? 16-piirinen NAND on kyllä vaikeasti ängettävissä pienille M.2 formfactorin ssd-pcb:eille:

Rinnakkaisuutta piirin sisällä

HDD- ja SSD-asemat testissä - Page 2 of 5 - Muropaketti.com



Samsung 840 EVO (750 Gt) & OCZ Vertex 450 (256 Gt) - Page 2 of 4 - Muropaketti.com

En nyt ihan hiffaa mitä tällä haet, ei tässä solujen jännitetasojen määristä mitään puhuttu?