Итоги проведения Samsung Global SSD Summit

Международный саммит по твердотельным накопителям проводимый компанией Samsung всегда преподносит нам сюрпризы. На последнем мероприятии компания анонсировала новые серии SSD 960 Pro и Evo, которые обладают большими объемами и производительностью, чем предыдущие поколения накопителей. Также Samsung представила новый контроллер для SSD, предназначенный для SSD формата M.2. Дополнительно компания представила новый форм-фактор, который позволит увеличить объем накопителей. Впервые данный формат появился на мероприятии под названием Flash Memory Summit.

Увеличение объема накопителей формата M.2 с помощью PoP

Одной из самых интересных новаций Samsung является технология PoP (package on package), которая применяется в SSD с контроллерами Polaris. PoP – это технология упаковки памяти и логики в один чип. Данный подход уже несколько лет адаптируют под производство чипов для мобильных устройств, поэтому использование технологии в твердотельных накопителях стало настоящим сюрпризом.

На первый взгляд технология очень проста: все элементы SSD контроллера (логики) помещаются в один корпус с DRAM памятью. DRAM подсоединяется с помощью двух дополнительных рядов ножек чипа.

Технология PoP востребована в SSD формата M.2. Высокопроизводительные SSD используют DRAM для хранения таблиц LBA, которые помогают находить данные, записанные в NAND памяти. DRAM память занимает много места на печатной плате, что снижает количество NAND чипов, которые производитель может поместить в накопитель.

Во многих моделях M.2 SSD чипы NAND распаяны на одной стороне платы, такой подход называется односторонним (single-sided). Некоторые производители размещают NAND память с обеих сторон платы (double-sided), чтобы увеличивает общий объем накопителя. К сожалению, большинство ноутбуков и мобильных устройств совместимо только с односторонними SSD формата M.2. Необходимость размещать все электронные компоненты на одной стороне платы вынуждает производителей экономить каждый квадратный миллиметр площади печатной платы.

Отказ от использования отдельных чипов DRAM памяти позволил Samsung увеличить количество NAND памяти. В результате компания выпустила серию SSD 960 Pro с версией максимальным объемом в 2 Тб. Использование PoP контроллера увеличивает стоимость накопителя, но издержки снижаются пропорционально количеству изготовленной продукции.

Стоимость SSD контроллера относительно общей стоимости накопителя очень мала – около $10.

Использование контроллера собственного производства имеет ряд преимуществ. Большинство производителей SSD используют в своих накопителях сторонние контроллеры. Такие контроллеры обычно приспособлены для работы с несколькими видами памяти: 2D и 3D NAND в SLC, MLC, TLC (а сейчас и QLC). Это значит, что они не оптимизированы под память конкретного производителя, в нашем случае NAND от Samsung. Кроме того, производителям накопителей приходится терять время на взаимодействие с производителями контроллеров, что увеличивает срок разработки готовых изделий. Не все фабрики готовы делиться своими секретами производства NAND памяти, а в случае сотрудничества с производителем контроллера это неизбежно.

Samsung лидирует на рынке SSD уже несколько лет благодаря своей технологии 3D NAND. Сейчас нескольким другим производителям удалось адаптировать данный подход. Технология PoP поможет Samsung остаться лидером рынка еще несколько лет.

Компания также объявила об использовании 16-ядерных чипов памяти в новом SSD объемом 2 Тб, но это не ново. Многие производители отказываются от использования 16-ядерных «упаковок» из-за сложности их производства. При использовании чипов с такой высокой плотностью ядер возникает проблема снижения производительности памяти. Мы знаем о том, что Samsung уже использует эту технологию в нескольких компактных 48-слойных NAND чипах. Похоже, что компании удалось справиться со всеми проблемами, связанными с данным подходом.

Новый формат твердотельных накопителей

Samsung работает над новый форматом SSD увеличенного объема для корпоративных решений. Intel известна тем, что разработала стандарт M.2, который изначально назывался Next Generation Form Factor (NGFF). Инженеры Samsung разработали нечто похожее.

Габариты нового формата 32 x 114 мм, что значительно крупнее стандарта M.2. Увеличенный размер печатной платы сделает возможной распайку двух рядов NAND чипов с максимальным объемом накопителя до 8 Тб.

Samsung тесно сотрудничает с комитетами по регистрации стандартов, чтобы сделать свой формат популярным. Скорее всего компания даст разрешение на производство накопителей по своему стандарту другим производителям.

Самыми важными элементами SSD являются NAND память, DRAM память, контроллер и прошивка. Компания Samsung контролирует производство всех четырех составляющих своих твердотельных накопителей.