三星，SK海力士等跨越百層堆棧里程碑

在近期的第14屆美國(guó)閃存峰會(huì)（FMS）上，NAND供應(yīng)商和合作伙伴之間爭(zhēng)鋒不斷，三星和SK海力士首當(dāng)其沖，稱(chēng)將在今年推出100層以上的3D芯片，與此同時(shí)，東芝首次推出低延遲NAND以期殺進(jìn)DRAM市場(chǎng)。

以上官宣作為今年美國(guó)閃存峰會(huì)上少有的亮點(diǎn)之一，吸引了眾多人群的目光。與此同時(shí)，SK海力士和西部數(shù)據(jù)都在演講中提及將軟件作為下一個(gè)擴(kuò)展存儲(chǔ)的重要杠桿，大會(huì)展場(chǎng)上充斥著第四代PCIe SSD和各種存儲(chǔ)加速器。

在存儲(chǔ)市場(chǎng)，NAND的價(jià)格急劇下滑基本接近低谷。在過(guò)去的兩年里，存儲(chǔ)需求激增和價(jià)格的上漲，部分歸因于超大規(guī)模企業(yè)的高支出，觸發(fā)了芯片制造商的巨額資本投資，這也導(dǎo)致了目前的供過(guò)于求。

Objective Analysis分析師Jim Handy表示，三星等企業(yè)始終認(rèn)為市場(chǎng)復(fù)蘇即將到來(lái)，但卻不知道當(dāng)前情況何時(shí)結(jié)束。與此同時(shí)，供應(yīng)商正在發(fā)售96層3D NAND芯片，并轉(zhuǎn)向128層產(chǎn)品。Handy稱(chēng)，所有的芯片制造商都認(rèn)為自己可以做500層的芯片。

Forward Insights分析師Gregory Wong則更看好內(nèi)存市場(chǎng)。他看到分銷(xiāo)商的NAND價(jià)格已經(jīng)上漲。并稱(chēng)，市場(chǎng)正在迎來(lái)拐點(diǎn)?，因此今年的第三季度可能會(huì)觸底。

三星官宣其正在生產(chǎn)100層以上，基于256Gbit TLC NAND的 250GB SSD，采用雙層堆棧設(shè)計(jì)，分別支持450和45微秒以下的寫(xiě)入和讀取延遲，比前一代速度提升10％，同時(shí)功耗降低15％。

這種芯片采用了6.7億個(gè)硅通孔，相比前一代的9.3億個(gè)大大減少，旨在采用更少的工藝制造更小的芯片。三星預(yù)計(jì)，大約一年內(nèi)自身將采用三層堆棧設(shè)計(jì)，發(fā)售超過(guò)300層的512Gbit NAND芯片，并承諾今年年底之前，在SSD內(nèi)配置一些512 Gbit的芯片。

為了保持步調(diào)一致，SK海力士稱(chēng)將在年底前推出Tbit級(jí) 3D NAND芯片。芯片采用128層堆棧并在閃存單元下封裝外圍電路。8個(gè)裸片（die）能讓一個(gè)11.5*13mm的TByte模塊厚度僅為1毫米。

東芝加入低延遲NAND競(jìng)爭(zhēng)

東芝推出每單元存儲(chǔ)單字節(jié)的XL-Flash，將支持5微秒以下的讀取延遲，支持8個(gè)裸片（單個(gè)容量128 Gbit）封裝，9月份芯片采樣，明年將批量發(fā)售。XL-Flash采用16-plane設(shè)計(jì)，成本比DRAM和英特爾Optane內(nèi)存低，當(dāng)然速度也都不如兩者快。其在東芝存儲(chǔ)重新整合后（2019年10月正式更名Kioxia中文名鎧俠）進(jìn)入市場(chǎng)。和英特爾Optane和三星Z-NAND相同，東芝XL-Flash旨在填補(bǔ)DRAM和NAND之間的空白區(qū)域。芯片最初將以SSD形式發(fā)售，但東芝存儲(chǔ)希望其最終可擴(kuò)展為DRAM總線(xiàn)上的存儲(chǔ)設(shè)備。

基于PMC（現(xiàn)Microchip）的控制器芯片和技術(shù)方案，中國(guó)閃存初創(chuàng)公司Memblaze作為其中國(guó)地區(qū)的代表，是東芝14家XL-Flash合作伙伴之一，將率先推出配置這些芯片的SSD。Memblaze表示，其PBlaze5 X26系列SSD將具有20微秒以下的混合讀寫(xiě)延遲，并在介質(zhì)上劃分命名空間來(lái)提升MySQL性能。

也有分析師認(rèn)為，低延遲內(nèi)存將成為一個(gè)相對(duì)較小的利基市場(chǎng)。Handy表示，東芝XL-Flash和三星Z-NAND將存儲(chǔ)分成了更小的陣列塊，擁有更多的傳感放大器（sense amps）來(lái)支持更多的并行性，從而加快響應(yīng)速度。不過(guò)，XL-Flash擁有比NAND更大的裸片，因此價(jià)格更昂貴。

迄今為止，英特爾已售出近千萬(wàn)個(gè)Optane SSD，主要用于超大規(guī)模企業(yè)。Handy稱(chēng)短期來(lái)看，英特爾可能會(huì)在2023年發(fā)售價(jià)值35億美元的Optane產(chǎn)品。在他撰寫(xiě)的一份報(bào)告中曾預(yù)測(cè)，2029年，所有新興存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模可能達(dá)到200億美元。而Optane預(yù)計(jì)將達(dá)到160億美元，其余部分由MRAM和RRAM組成。其中，MRAM旨在取代28nm節(jié)點(diǎn)及以下的NOR閃存。該報(bào)告不包含NAND變體XL-Flash或Z-NAND的預(yù)測(cè)。

另外，東芝宣布推出XFM Express，14*18mm NAND封裝，實(shí)際上是M.2和BGA封裝尺寸之間的可插拔BGA。未來(lái)其將支持2到4個(gè)PCIe Gen3/4通道，用于筆記本，游戲機(jī)和汽車(chē)。此外，一位東芝的SSD高管還提及，服務(wù)器存儲(chǔ)卡外形也是分化極為嚴(yán)重。

東芝和SK海力士宣布它們的第一款SSD支持PCIe Gen 4。東芝預(yù)計(jì)，明年性能匱乏的服務(wù)器將開(kāi)始采用Gen 4驅(qū)動(dòng)器，然后就是2021年的筆記本和2023年要求更為嚴(yán)格認(rèn)證的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

關(guān)于中國(guó)閃存發(fā)展、新的加速器和軟件

存儲(chǔ)初創(chuàng)公司Pliops推出了一款在賽靈思（Xilinx）FPGA卡上運(yùn)行的存儲(chǔ)加速器，據(jù)稱(chēng)將在今年年底前推出。在“計(jì)算存儲(chǔ)”大行其道的如今，它是眾多加速器中最為突出的一個(gè)。Pliops加速器承諾減少一半的CPU存儲(chǔ)周期，同時(shí)提升寫(xiě)入速度，使MySQL事務(wù)處理速度提升七倍，旨在取代如Facebook等企業(yè)使用的RocksDB等軟件。迄今為止，Pliops從英特爾，邁絡(luò)思，西部數(shù)據(jù)和賽靈思等公司融資4500萬(wàn)美元。兩位創(chuàng)始人是三星以色列公司的SSD控制器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)技術(shù)經(jīng)理。公司的融資和發(fā)展表明ASIC已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。

西部數(shù)據(jù)和SK海力士的高管們都表示，軟件將成為下一個(gè)采用名為區(qū)域名稱(chēng)空間（ZNS）加速NAND性能的重要杠桿。西部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心&設(shè)備市場(chǎng)部總經(jīng)理Christopher Bergey稱(chēng)，ZNS可以將SSD所需的DRAM減8倍，并將所需存儲(chǔ)容量縮小10倍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛擬化。西部數(shù)據(jù)和SK海力士都在大會(huì)中演示了原型ZNS產(chǎn)品。對(duì)于SK海力士而言，此舉是其努力擴(kuò)展到早先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所擁抱的SSD，SSD控制器和軟件領(lǐng)域計(jì)劃的一部分。 一位SK海力士高管稱(chēng)，ZNS可以減少數(shù)據(jù)碎片，將SSD壽命延長(zhǎng)至67％，并在混合工作負(fù)載中將QoS提升25％。

關(guān)于中國(guó)，考慮到中美貿(mào)易戰(zhàn)的緊張局勢(shì)，國(guó)產(chǎn)NAND閃存廠商長(zhǎng)江存儲(chǔ)沒(méi)有和去年一樣參與本次大會(huì)的主題演講。據(jù)稱(chēng)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)會(huì)從每月生產(chǎn)20000片晶圓的產(chǎn)品線(xiàn)中對(duì)其64層產(chǎn)品進(jìn)行抽樣試驗(yàn)。而參與FMS的國(guó)內(nèi)技術(shù)專(zhuān)家也表示，中國(guó)希望在DRAM市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位，從明年初長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)發(fā)布的8Gbit DDR4芯片會(huì)是一次驗(yàn)證。

中國(guó)領(lǐng)先NOR閃存供應(yīng)商之一Gigadevice（兆易創(chuàng)新）戰(zhàn)略顧問(wèn)，Michael Wang稱(chēng)，我們有決心在閃存方面取得進(jìn)展，新的NAND產(chǎn)品會(huì)很快面市。

FMS設(shè)立有中國(guó)專(zhuān)場(chǎng)。中國(guó)專(zhuān)場(chǎng)主席、華瀾微CEO駱建軍先生還表示，隨著全球經(jīng)濟(jì)互通互惠的發(fā)展，閃存業(yè)者必然會(huì)加強(qiáng)交流合作，明年的美國(guó)閃存峰會(huì)將會(huì)更加擴(kuò)大。同時(shí)，中國(guó)也在積極融入全球市場(chǎng)、提供技術(shù)方案共謀存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如果大家想和長(zhǎng)江存儲(chǔ)談一談，歡迎到中國(guó)來(lái)，參加8月22-23日在中國(guó)杭州舉辦的“閃存加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)”為主題的年度閃存盛會(huì)——全球閃存峰會(huì)（Flash Memory World）。美國(guó)閃存峰會(huì)也支持和歡迎大家到杭州參與其中。

崔歡歡