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闪存及SSD最新技术和产品动态

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绝对有料 发表于 2021-8-4 09:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:1075|回复数:3
本文由大量近期闪存和固态硬盘线索整理而来。闪存方面包含了堆叠层数新高度以及每单元存储比特数的新突破;固态硬盘方面包括了美光和铠侠的最新款PCIe 4.0 SSD,以及群联对游戏SSD的新注解。
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三星200层堆叠3D闪存:
三星在最近的季度财报中披露了200层堆叠的3D NAND闪存。从第一代24层堆叠算起,这应该是三星的第八代V-NAND闪存产品,是当前所有已完全确认具体堆叠层数的3D闪存中最高的。

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在已进入消费级SSD的3D闪存中,堆叠层数最高的是美光B47R(176层)。此外,长江存储的128层闪存近期已经开始出货,据说性能不错。

铠侠HLC闪存:
熟悉了TLC(3比特/单元)、习惯了QLC(4比特/单元)、听说过PLC(5比特/单元),那么HLC(6比特/单元)也就水到渠成了。铠侠在今年4月于成都举办的第五届IEEE电子器件与制造会议(EDTM 2021)上分享了HLC和OLC(8比特/单元)的研究成果,不过这则消息是由日本的PC Watch率先披露。

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HLC闪存的每个存储单元可以记录6比特数据,能提供比PLC多20%的存储容量。为了实现这个目标,HLC闪存具备64种状态和63个阈值电压,不用小编多说,大家应该能体会到这种新型闪存可怕的技术难度,以及能够预期的低写入寿命。
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实际上HLC的功能演示是在液氮制冷条件下(零下196度)进行的,低温能够保护闪存单元中的绝缘膜结构,降低数据出错率并提高写入寿命。铠侠还分析说,即便加上液氮制冷的成本,HLC和OLC闪存依然具备成本效益。现在SSD主控芯片尚不能在液氮温度下工作,不得不说铠侠真是疯狂的技术流。

美光原厂PCIe 4.0固态硬盘:
性价比产品依赖群联或慧荣的公版主控方案、高端产品使用自研主控,已经成为英睿达原厂SSD的新路线。将在近期上市的P5 Plus是英睿达首款PCIe 4.0固态硬盘,使用了美光DM02A1主控,搭配美光LPDDR4缓存以及美光B47R闪存(176层堆叠)。

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DM02A1主控自带金属散热片,外观上和PCIe 3.0规格P5所用的DM01B2类似,具备8个闪存通道,PCIe 4.0 x4接口,支持NVMe 1.4协议。
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176层堆叠的B47R闪存已经在很多第三方的群联公版方案中大量出现过,这是它首次出现在英睿达原厂SSD当中。B47R具备1600MT/s的高速闪存接口,搭配AMD锐龙平台最高可以发挥出7400MB/s以上的顺序读取速度。不过可能是主控或固件某些因素的影响,英睿达原厂的P5 Plus顺序读取速度最高只有6600MB/s。
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不算出色的顺序读取速度似乎并没有影响P5 Plus的实际使用效率。根据Tom’s Hardware的测试结果,英睿达P5 Plus甚至要比三星980PRO更快一些。
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铠侠原厂PCIe 4.0固态硬盘:
铠侠在近期的2021 ChinaJoy上展示了下一代PCIe 4.0旗舰EXCERIA PRO,以及下一代PCIe 3.0主流级产品EXCERIA G2,不过实际产品上市要等第四季度。

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相比科幻般的HLC闪存,铠侠的消费级SSD产品缺乏新意,铠侠甚至没有宣布这些SSD是否会使用较新的112层堆叠的BiCS5闪存。从“顺序读取速度是EXCERIA PLUS(RD20)的两倍”来看,新PCIe 4.0旗舰的读取速度可能只有6800MB/s左右,只需96层堆叠的BiCS4闪存即可做到,这样长时间的等待似乎没有足够高的回报。

群联对游戏SSD的新注解:
顺序读取7000MB/s甚至7400MB/s以上,这些已经成为几乎所有新一代PCIe 4.0的标配性能指标,那么对于游戏玩家来说,不同SSD的差异到底体现在哪里?群联近期分享了它们对游戏SSD的新注解。

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群联认为,随着4K高清材质游戏的出现,大型游戏地图等游戏数据的容量已经超过了电脑DRAM内存容量,新一代游戏机(以及很快将移植到Windows 11的DirectStorage)将使用即时64K纹理流,取代过去将关卡内容、代码和纹理提前加载到DRAM中的做法。游戏将可以利用更深的队列,充分发挥SSD的带宽并减少加载时间。除了7.4GB/s的顺序读取速度(通常需要依赖128KB QD32队列读取来实现),群联的开发人员为游戏SSD制定了64K纹理流工作负载下持续读取2400MB/s的目标。

群联还认为,游戏SSD应当像企业级SSD那样具备出色的QoS和IO一致性,“具备出色延迟控制能力的SSD和普通客户级SSD相比,就像同样能跑到100迈的汽车,前者能支持更具侵略性的驾驶风格”。

nighttob 发表于 2021-8-4 14:47 | 显示全部楼层
总觉得最后这个比喻挺怪的

DirectStorage说起来简单(也许),实际上要怎么实现?
在驱动层添加一个虚拟设备间接访问一个带文件系统的块设备?
直接划出一个namespace,通过SR-IOV指向给GPU?
固特异轮胎 发表于 2021-8-4 15:48 | 显示全部楼层
东芝的118层的4.0什么时候有啊,真受不了
xdd6622 发表于 2021-8-9 18:53 | 显示全部楼层
铠侠只会钻牛角尖吗?HLC和OLC(8比特/单元)
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