WD: SSD s 5bitovými PLC paměťmi jen tak nebudou, kde je problém?

Kapacita pamětí NAND Flash se v poslední době zvyšuje především díky výrobě vrstvených, tzv. 3D verzí, kde jsou na sebe skládána jednotlivá patra paměťových buněk, jejichž počet už jde pomalu do stovek. Vedle toho se také začal zvyšovat počet bitů, které si jedna buňka dokáže zapamatovat, respektive kolik do ní dokáže zapsat kontroler a především je pak musí být schopen zase přečíst. 

 

 

Princip je to jednoduchý, v případě původních SLC pamětí zapisujících jen jeden bit do každé buňky musel kontroler rozeznávat jen dvě úrovně náboje, čili 0 a 1. Pokud už má ale zapsat dva bity, pak ty mohou nabýt čtyř kombinací (00, 01, 10, 11), což znamená i nutnost rozeznat čtyři úrovně náboje. Čili v případě TLC se třemi bity už je to osm kombinací/úrovní, pro aktuální QLC se čtyřmi bity platí 16 a pro budoucí PLC s pěti už je to 32 a tak bychom mohli pokračovat dál v mocninách čísla dvě. 

 

Není tak ani divu, že na rozdíl od růstu pater buněk v moderních pamětech NAND Flash je zvyšování počtu zapisovaných bitů značně problematické a také s sebou obvykle nese snížení rychlosti zápisu a také nižší výdrž pamětí. Nemůže nás tak ani moc překvapit, když Western Digital říká, že SSD využívající PLC (Penta Level Cell) NAND Flash nepřijdou před rokem 2025. 

 

Nicméně dle společnosti WD tu nejde ani tak o samotné paměti či kvalitu jejich buněk, ale spíše o SSD kontrolery, které prý nejsou dost pokročilé na to, aby byly použitelné s paměťmi PLC

 

 

Když se přitom podíváme na rámcový graf ukazující výdrž pamětí PLC, shledáme, že ta se opět prudce sníží, a tak paměti PLC vyrobené 5Xnm technologií se v ní zhruba vyrovnají 3Xnm pamětem QLC. Pomalý zápis do SSD s takovými paměťmi si přitom žádá využití SLC cache, čili části SSD, v níž buňky fungují v SLC režimu, což ovšem znamená, že data se do SSD ve skutečnosti zapisují dvakrát, jednou do SLC cache a pak při jejím vyprázdnění do hlavní paměti. To tak dále zvyšuje počet mazacích a zapisovacích cyklů a má to svůj vliv na životnost úložiště, ovšem to obvykle platí už pro SSD s paměťmi TLC a samozřejmě i QLC.

 

Společnost WD tak předpokládá, že nástup PLC NAND Flash přijde někdy v druhé polovině tohoto desetiletí a bude velice pozvolný i z hlediska segmentů trhu, kde se PLC uplatní. Ve vyjádření se navíc uvádí ta očividná věc, že přechodem z QLC na PLC už se nezíská tolik jako dříve. Díky pamětem MLC byla kapacita rovnou zdvojnásobena, přičemž PLC nabídnou už jen čtvrtinu navíc a abychom toho dosáhli, musíme toho dost obětovat z hlediska výdrže, výkonu i vyhrazené kapacity pro rezervu. Dle WD tu tak je otázka, zda výhoda vyšší kapacity pamětí PLC ještě dokáže převážit nevýhody. 

 

Zdroj: seekingalpha