Революция SSD: конец эпохи жестких дисков
Дальнейшее развитие технологии трехмерной флеш-памяти может привести к многократному увеличению емкости твердотельных накопителей. Правило «или высокоскоростной SSD, или HDD большой емкости» перестает действовать.
Раз в год производители флеш-памяти собираются в солнечной Санта-Кларе, штат Калифорния. На конференции Flash Memory Summit, проходящей на территории выставочного центра, они представляют свои новые разработки в сфере твердотельных накопителей. Среди новинок — не только SSD, емкость и скорость которых из года в год все возрастает, но и новые микросхемы флеш-памяти, модули и контроллеры. В этом году технические инновации четырех крупных производителей флеш-памяти — Samsung, IMFT (Intel/Micron), Flash Forward (Toshiba/Western Digital) и Hynix — касались плотности хранения данных.
Первым шагом на пути к увеличению емкости твердотельных накопителей стала массовая реализация 3D NAND, начавшаяся несколько лет назад. Она подразумевает расположение ячеек не планарно, как это было принято долгое время, а еще и вертикально, послойно, чтобы чип получил трехмерную структуру. Представленная на конференции оптимизация 3D NAND может создать условия для того, чтобы сформированные из кремниевой пластины кристаллы, которые являются основой для изготовления микросхем флеш-памяти, постепенно вытесняли жесткие магнитные диски, в которых информация записывается на вращающиеся алюминиевые пластины.
Затишье в развитии HDD
На конференции, состоявшейся в начале августа, были представлены твердотельные накопители емкостью от 30 до 50 Тбайт, а Samsung даже анонсировала 128-терабайтный. А максимальная емкость жестких дисков составила всего 12 Тбайт. В настоящее время накопители до 14 Тбайт выпускаются в форм-факторе 3,5 дюйма. Техническое развитие накопителей на жестких магнитных дисках переживает застой. Новые технологии, анонсированные несколько лет назад, например, термоассистируемая магнитная запись (Heat-assisted magnetic recording), обещающая удвоить плотность записи, все еще не готовы выйти на рынок.
Принцип технологии HAMR состоит в локальном нагревании лазером дорожки на металлической пластине, благодаря чему создается возможность перемагничивать более короткие отрезки, чем это было возможно раньше. Но, как уже было сказано, это пока еще обещания. А динамическая отрасль производства флеш-памяти переживает период высокой скорости развития. Один из результатов такой динамичности Samsung представила на конференции: твердотельный накопитель формата Next Generation Small Form Factor (NGSFF) емкостью 16 Тбайт в виде небольшой пластины длиной в десять сантиметров. Правда, рядовым пользователям о такой памяти придется только мечтать, поскольку она стоит небольшое состояние и рассчитана для использования в дата-центрах. По цене же на один гигабайт преимущество по-прежнему за жесткими дисками.
Сдвиги в сфере производства памяти
Тем не менее выступление на конференции специалистов в сфере технологий памяти вызвало вопрос: не истекает ли время магнитных дисков? В этом духе, например, выразился Керри Манс, отвечающий за разработку твердотельных накопителей в Micron. Показательно также, что два крупных производителя накопителей на жестких магнитных дисках — Western Digital и Seagate — уже несколько лет пытаются укрепиться на рынке твердотельных носителей. Недавно некий инвестиционный консорциум при участии Seagate и Hynix выкупил у Toshiba подразделение по производству чипов флеш-памяти, причем в ущерб Western Digital. Последняя до этого сотрудничала с Toshiba в разработке новой технологии флеш-памяти.
На конференции компания Seagate представила статистические данные, согласно которым в будущем доля вложений дата-центров в жесткие диски составит всего пять процентов. По прогнозам аналитиков Garnter, для насыщенного рынка ПК ежегодный темп роста в течение следующих пяти лет для твердотельных накопителей составит двадцать процентов. В таком же соотношении жесткие диски будут сдавать свои позиции на рынке. Этот процесс ускорится, если сбудется еще один прогноз, согласно которому в течение следующих пяти-шести лет твердотельные накопители подешевеют на 75% в расчете на один гигабайт.