Los centros de datos modernos de hiperescala tienen un apetito infinito por el rendimiento, la capacidad y la densidad del almacenamiento, razón por la cual se introdujeron múltiples factores de forma SSD nuevos diseñados para maximizar el rendimiento y la capacidad en los últimos años.
Pero Kioxia cree que hay una forma más rápida y económica de ofrecer las soluciones de almacenamiento de estado sólido deseadas a los clientes de la nube: los SSD de nivel de oblea.
Con capacidades que comienzan en alrededor de 50 TB utilizando el 3D QLC NAND actual, dichos dispositivos podrían ofrecer un rendimiento inmejorable.
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SSD de nivel de oblea
En pocas palabras, Kioxia propone omitir el corte en cuadritos, el ensamblaje, el empaque de chips y el ensamblaje de la unidad SSD, pero en su lugar utilice una oblea completa con 3D NAND.
La oblea se probará utilizando la «tecnología de súper multi-sondeo» de Kioxia para descubrir y deshabilitar troqueles 3D NAND defectuosos y luego se conectará a una almohadilla con E / S y conectores de alimentación. Todo debería funcionar en paralelo para extraer el máximo rendimiento secuencial y aleatorio de IOPS.
La capacidad actual de los SSD está limitada por factores de forma y tecnologías de empaquetado de chips, mientras que los límites de rendimiento están definidos por los controladores (es decir, por el número de sus canales NAND, así como por su capacidad para realizar ECC y otras operaciones necesarias rápidamente) Interfaz PCI Express.
A nivel de oblea, se puede obtener un número extremo de canales NAND (piense mucho más allá de los 32 canales de Microsemi comunes en los SSD de grado empresarial), mientras que una interfaz PCIe 6.0 x16 entregaría hasta 128 GB / s de ancho de banda. En cuanto a IOPS, estamos hablando de un SSD monstruoso multicanal, así que piense en millones de IOPS.
(Crédito de la imagen: bloques y archivos)
Shigeo Oshima, ingeniero jefe de Kioxia, describió el concepto de SSD a nivel de oblea en una presentación en el VLSI Symposium 2020, lo que significa que este no es un producto de la hoja de ruta de la compañía, pero espero que sea algo que venga pronto.
Sin embargo, Kioxia actualmente produce chips NAND 3D QLC 3D de 1.33 Tb de 96 capas que miden 158.4 mm2 y ofrecen un rendimiento de escritura de hasta 132 MB / s debido a una arquitectura de cuatro planos. Aproximadamente 355 de estos troqueles caben en una oblea de 300 mm, por lo que suponiendo una tasa de rendimiento de aproximadamente el 90%, Toshiba obtiene alrededor de 320 troqueles buenos, o 53 TB de 3D QLC NAND sin procesar. Con futuras iteraciones, Toshiba tendrá aún más NAND 3D sin procesar por oblea.
Una solución de almacenamiento de estado sólido basada en obleas 3D NAND de 300 mm se vería como un servidor en rack estándar con su propia lógica, PSU, sistema de enfriamiento y otros componentes como las interfaces de red. Desde el punto de vista de la densidad de almacenamiento, dicho servidor no será un campeón (no en un mundo donde puede empacar 100 TB en un factor de forma de 3.5 pulgadas), pero si necesita un rendimiento extremo a un precio relativamente bajo, un dispositivo de este tipo podría tener sentido.
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