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这些技术将吹掉盖子关闭数据存储

2021-06-18 19:44:29 [来源]:

硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)制造商即将播放存储市场。

今年,英特尔和Micron将引入3D XPoint内存,也称为Optane,这将在今天的NAND闪存上提高1,000倍的性能和耐用性。

英特尔

3D XPoint技术,也称为Optane,比NAND快1000倍; inpidual Die可以存储128GBits的数据。

不要计算nand闪光。虽然视影面芯片和其他电阻存储器技术可能导致存储级存储器可以取代许多应用程序的昂贵的DRAM,但它赢得了很长一段时间。这让门打开了继续NAND闪光进展。

输入3D NAND Flash,其中三星,英特尔/微米,东芝等相信将继续增长和夯实价格。最终,3D NAND甚至将使消费者说明SSD可以像HDD一样经济实惠。

“很快闪存比旋转媒体便宜,”Sandisk的Erement副总裁Siva Sivaram说。

同时,希捷对HDD的热辅助磁记录(HAMR)展示,其将使每平方英寸超过10万亿(10tbits)的数据密度。这比当今最高密度HDD中的面密度高10倍。希捷预计2017年与设备制造商合作,展示了数据中心应用程序的HAMR产品,并于2018年,该公司预计将开始运输Hamr驱动器更广泛的市场。

这些最近的技术进步只是在不断增长的储存中的长篇故事中的最新章节需要强制创新来满足新的需求。

储存总是在墙上

当HDD公司面临2000年代初的容量限制时,东芝和希捷从平板上翻转数据位,以便在拼盘上放置,以并排站立。从纵向到垂直磁记录的变化将硬盘容量增加到10倍。

当HDD行业再次面临2013年的容量限制时,希捷重叠数据轨道,如屋顶瓦片,容量增加25%;然后在2014年,HGST推出了氦填充的驱动器,提高了容量50%。

在非易失性的记忆行业中,相同的进展将吹过去的容量限制。单级单元(SLC)NAND闪存变为多级(MLC)NAND,其中每个晶体管代替一位,存储了两个和三位。当MLC NAND面对亚10纳米(NM)光刻过程的限制时,三星推出了3D NAND闪光,快速移动,其移动接近英特尔/微米和TOSHIBA,其堆叠NAND细胞高达48层。闪存制造商认为,攀登有多高的情况下没有限制。

NAND闪存摩天大楼以超过100个故事

从第一次迭代,3D NAND闪存技术从两到10倍更高的可靠性提供,并且平面NAND的写性能的两倍。

然而,最重要的是,3D NAND除以光刻屏障平面(单级NAND闪光灯)面向尺寸以下15纳米以下15纳米的制造商缩小晶体管。较小的光刻过程导致数据误差作为薄壁电池之间泄漏的位(电子)。

“大笔交易是你在没有建造这些[3D NAND]一次摩天大楼摩天大楼。我们知道如何从24层到36层到48层到64层,依此类推,“Sivaram说。“这没有物理限制。我们现在拥有的3D NAND是三个和四代的可预测的缩放 - 我们以前从未拥有的东西。“

目前,三星,Sandisk及其合作伙伴东芝和英特尔及其合作伙伴微米已经能够创建48层3D NAND,它可以在单个芯片中存储256gbits(32GB)。虽然三星是唯一的公司群众生产48层芯片,但所有其他公司都已推出或正在计划产品推出。

例如,SanDisk已经发布了使用其48层“X3”NAND技术制造的初始数量的零售产品,以及将该产品的样品运送到设备制造商。

沙夹

即使由于2D NAND由于光刻尺寸和误差速率而接近缩放限制,堆叠以产生3D NAND的层也会消除这些问题。上面的图形显示了实现3D NAND的一种方法。围绕中央记忆孔周围的水平堆叠字线提供堆叠的NAND位。这种配置放宽了光刻的要求。圆形孔最小化相邻的比特干扰,并且总密度大大增加。

Sandisk Sivaram表示,已经计划了3D NAND芯片,超过100层。

“我们不会看到我们可以走的高度的自然限制。如果我四处询问,我们可以走了有多高,[NAND制造商]赢得了“T告诉我我们可以将它带到96或126层,并且在那里有一个身体限制,”Sivaram说。“这一直是我们的梦想了很长一段时间。”

虽然构建3D NAND的工厂比生产平面NAND或HDD的植物更昂贵 - 单一植物可以花费100亿美元 - Sivaram认为随着时间的推移,随着收养倾斜,他们会降低成本。

定价是关键

虽然企业和消费者相似的爱情能力 - 更多,更好 - 价格最常决定采用。

英特尔及其开发伙伴Micron正在研究非易失性闪存业中可能是游戏更换器:Optan芯片 - 在英特尔内部以3D XPoint在内部着名。

虽然英特尔发布了关于哪些Optane的信息,但大多数行业专家认为它是一种电阻RAM的形式。

英特尔,微米

英特尔“S微米”S 3D XPoint(也称为Optane)芯片电阻RAM架构的双层描绘。它消除了对位存储晶体管的需求,而是使用使用电阻的电线晶片改造,以表示1或0。

电阻RAM(RERAM)能够使用50到100倍的功率执行的读写操作,而不是闪光,这使其成为移动设备 - 甚至穿戴设备。

勒克兰基于“内存电阻”概念,也称为Memristor。20世纪70年代初,纪念碑由加州伯克利大学莱昂库亚创造出来。

直到忘记者,研究人员只知道三个基本电路元件 - 电阻器,电容器和电感器。消耗的能量远远低于以前的技术,这是比以前的技术更大的表现。

目前,唯一的公司运输纪念品产品是Adesto Technologies。它最近推出了一种新的导电桥RAM(CBRAM)存储器芯片,用于用于物质(物联网)市场的电池供电或能量收集电子产品。

横杆

电阻RAM电路的微观侧视图,其中微小的导电丝裂纹和连接硅层以表示有点数据。

相比之下,英特尔计划为今年为爱好者提供爱好者的电视机。用微米联合开发,新的Optane驱动器预计比DRAM更密集10倍,而且比基于NAND闪存的SSD更快,更耐用的纸张。

凭借一千次NAND的耐力,Optane驱动器将提供一百万的擦除写入周期,这意味着新记忆将永远将永远存在。

“它的DRAM并不快,因此它不会在最延迟值的应用中取代它,但它比NAND的更高,延迟更低,”Russ Meyer,Micron“的主任流程集成,在与计算机上的早期采访中说。“如果你比较硬盘驱动器的速度有多少,并且到传统NAND的3D XPoint是多少,那就是同样的改进顺序,”Meyer说。

英特尔已经演示了Optane驱动器在其当前SSD速度的大约速度下工作。

今年,英特尔还计划根据其新的Skylake处理器释放服务器的Optane驱动器。

除了Optane SSD之外,RERAM技术预计将作为插入内存插槽的DIMM。

Alan Chen是Dramexchange的一名高级研究经理,TrendCelce的专区表示,即使英特尔的XPoint reram技术今年进入消费者PC市场,它的使用将仅限于由于成本而限制在最高端产品。

“Optane对SSD市场的影响将由其定价决定。目前,Optane产品仍然比主流NAND闪存的对应物更昂贵。因此,他们最初会影响高端SSD市场,“陈说。

去年,Hewlett-Packard和Sandisk还宣布了一项协议,共同开发“存储课程内存”(SCM)Reram,可以取代DRAM,并且比NAND闪存快1000倍。

基于新墨西哥州的知识是一家初创公司,也正在努力生产忆故者技术。

知识

新墨西哥州的创业公司的Memristor芯片通过模拟人类脑的Synapse响应来导致智能计算机。

知识的铭文设计为模仿人的大脑,其中突触连接两个神经元。那些神经元在它们之间传递了更强大的信号。类似地,学习和保留有关知识存储器电路的信息由数据流特性和电流决定。

陈透露,三星也在致力于类似于英特尔的光盘的产品,该产品将包含DRAM和NAND闪光制造。然而,三星拒绝了评论。

20th到2020年的硬盘

由于SSD价格继续下降,遵循更密集的闪存技术,如3D NAND,HDD制造商正在计划自己的技术升级。案例指出:HAMR,它在硬盘驱动器上使用激光读/写头,以更安全地设置较小的位,在驱动器的纺纱盘上牢固。

西方的数字和希捷都在研究HAMR HDD。

希拉特

HAMR(热辅助磁记录),在硬盘驱动器上使用激光器读/写头,以便在传统的垂直磁记录相比,在驱动器的纺丝拼盘上更安全地设置较小的比特。

“哈姆斯是我们的下一个技术,将继续沿着面部密度曲线进行,”希捷的首席技术官马克雷斯说。“我们似乎每10年左右都经历这些过渡。”

随着磁盘驱动密度的增加,由于称为超分析效果的现象,数据误差的可能性也增加。这是在盘子表面上靠近位于盘子上的磁性拉动的位置可以随机翻转,导致它们的值从一个到零变为零,反之亦然。随机位翻转导致数据错误。

HAMR在HDD的读/写头上使用特殊的孔径,称为近场换能器,将大量的光子集中在旋转盘上,以尽可能小的尺寸。

希拉特

近距离看看读/写头上的近场传感器,将大量光子集中在旋转盘上。

由希捷创建的HAMR技术,使用激光在磁头记录期间简要加热硬盘驱动器的磁盘表面。热量缩小了盘子的数据位,并收紧称为轨道的同心圆,以增加密度。HAMR还使用基于纳米管的润滑,允许磁盘的读/写头更靠近表面,以便更好地读取和写入数据。

根据RE,最终将允许希捷允许希捷达到每平方英寸约10万亿(10tbits)的线性位密度,每平方英寸大约10倍。

希捷已经展示了Hamr HDD,每平方英寸1.4tbits - 仍然比今天的最佳HDD高40%。

ASTC.

ASTC的路线图显示了与今天的硬盘相比,HAMR和BMPR技术组合以增长10倍的青少年密度。

“我们不在我们领先地看到其他人。我们有一个很长的历史悠久,哈姆哈尔。我们一直在努力大约10年,““我们”当我们“将其发货时,我们就会更具侵略性。

希捷计划在明年开始发运HAMR HDD。

使用HAMR,硬盘驱动器的理论密度Skyrockets,产生3.5英寸。服务器或桌面驱动器,可存储多达60TB,单个拼盘2.5-IN。笔记本电脑驱动器,容量高达20TB。

营销活动Seagate已经使用的是“20TB到2020年”,但希捷CTO Mark Re告诉Computerworld即将成为一个目标。

甚至在HAMR之外,HDD行业也有更大的驱动密度计划。位图案化介质(BPM)记录将在驱动盘上使用纳米光刻到下降预定义的数据位,而不是当前HDD技术,其中每个比特存储在20到30个磁性颗粒中。

BPM可以增加高达200Tbits /平方英寸的硬盘密度。

“考虑到最新的4TB外部驱动器是5个拼盘,即”漂亮的疯狂“,Seatanate的公司通讯经理Nathan Papadopulos说。

“它显然仍然是一种方式,”重新添加了。“我们”在未来十年中看这项技术。“

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