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長江存儲(chǔ)推出消費(fèi)級固態(tài)硬盤,釋放了什么信號

2020-09-17
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察

  8月28日,長江存儲(chǔ)官宣將推出SSD品牌“致鈦ZHITAI”。9月10日,長江存儲(chǔ)發(fā)布了該品牌的首款產(chǎn)品——PC005 Active和SC001 Active。據(jù)悉,這兩款產(chǎn)品均為消費(fèi)級固態(tài)硬盤。

  據(jù)官方資料顯示,PC005 Active和SC001 Active均基于長江存儲(chǔ)獨(dú)有的Xtacking架構(gòu)打造而成。其中,PC005 Active采用的是PCIe Gen3x4接口,NVMe協(xié)議,搭配512MB至1GB DRAM緩存。旨在滿足高階用戶的需求,能夠承載電競、設(shè)計(jì)類高性能應(yīng)用,使得設(shè)計(jì)源文件的打開速度和游戲加載的速度明顯提升。而SC001 Active采用的則是SATA 3.0接口,適用于日常存儲(chǔ),尤其適合辦公電腦、筆記本電腦等場景。

  長江存儲(chǔ)推出自有SSD品牌背后的邏輯什么?

  SSD市場即將爆發(fā)

  SSD是用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并由半導(dǎo)體制成的固態(tài)磁盤或電子磁盤。它使用與HDD相同的I / O接口設(shè)計(jì),并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在固態(tài)存儲(chǔ)器中。與HDD相比,采用電性能來讀取數(shù)據(jù)的方式,使得SSD規(guī)避了機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn),從而可以實(shí)現(xiàn)更高速度的數(shù)據(jù)傳輸。

  但在2018年以前,SSD在價(jià)格方面并不占據(jù)優(yōu)勢,這也使得很多用戶對SSD望而卻步。2018年以后,伴隨著相關(guān)技術(shù)的成熟,SSD開始被市場所青睞。

  根據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道顯示,在今年1月份的日本硬盤協(xié)會(huì)年度會(huì)議上,調(diào)研公司Techno Systems Research發(fā)布了今年固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)預(yù)測。2020年SSD出貨量預(yù)計(jì)會(huì)增長19%,達(dá)到2.793億個(gè),而HDD硬盤今年出貨量預(yù)計(jì)是2.74億,因此HDD硬盤出貨量將會(huì)首次被SSD硬盤超越。

  這種市場需求為長江存儲(chǔ)向SSD領(lǐng)域拓展提供了動(dòng)力。

  固態(tài)硬盤的關(guān)鍵技術(shù)

  NAND閃存顆粒是決定SSD質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。伴隨著SSD的市場需求增大,NAND Flash也迎來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。

  據(jù)新時(shí)代證券機(jī)構(gòu)發(fā)布的調(diào)研報(bào)告顯示,SSD是NAND Flash最大的應(yīng)用領(lǐng)域。2017年NAND Flash存儲(chǔ)密度為1620億GB,其中SSD占比42%的產(chǎn)能。據(jù)CFM估計(jì),到 2020 年,SSD 出貨量將達(dá)到2.41億臺(tái),SSD存儲(chǔ)密度將達(dá)到1800億GB。

  眾所周知,近些年來,閃存技術(shù)已經(jīng)從2D走向了3D。相較于傳統(tǒng)的2D NAND技術(shù),3D NAND能夠顯著提升單位閃存內(nèi)部的存儲(chǔ)空間,從而降低固態(tài)硬盤的單位容量成本,進(jìn)而推動(dòng)整體固態(tài)硬盤產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  針對這一市場趨勢,國際主流閃存廠商都接連推出了3D NAND技術(shù)。長江存儲(chǔ)在3D NAND技術(shù)方面也取得了多項(xiàng)進(jìn)展——2019年,其64層NAND Flash實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);2020年,其128層QLC 3D NAND閃存已在多種SSD等產(chǎn)品上通過驗(yàn)證。

  在長江存儲(chǔ)64層、128層3D NAND取得成績的背后,Xtacking架構(gòu)是長江存儲(chǔ)的秘密武器。與其他架構(gòu)相比,Xtacking架構(gòu)的最大不同便是CMOS邏輯控制單元與存儲(chǔ)單元的“去耦合”式分離研發(fā)和制造。

  據(jù)長江存儲(chǔ)官方資料介紹,采用Xtacking技術(shù),可在一片晶圓上獨(dú)立加工負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)I/O及記憶單元操作的外圍電路,使得NAND獲取更高的I/O接口速度及更強(qiáng)的操作功能。存儲(chǔ)單元將在另一片晶圓上獨(dú)立加工。當(dāng)兩片晶圓各自完工后,Xtacking技術(shù)只需一個(gè)處理步驟就可將二者鍵合接通電路,且成本增加有限。

  長江存儲(chǔ)產(chǎn)品工程與測試工程處副總裁陳軼在本次線上發(fā)布會(huì)中坦言,當(dāng)初長江存儲(chǔ)在研發(fā)Xtacking技術(shù)時(shí),也承受了很大的壓力。據(jù)他介紹,Xtacking起源于hybrid bonding,hybrid bonding技術(shù)曾被用在CIS領(lǐng)域,而將之用于存儲(chǔ)領(lǐng)域則是一次大膽的創(chuàng)新。陳軼表示:“Xtacking的成功能為公司以后的發(fā)展奠定基礎(chǔ),新架構(gòu)的出現(xiàn),使得公司在IP方面能夠繞開技術(shù)壁壘,具有更大的靈活性?!?/p>

  2019年9月,長江存儲(chǔ)正式推出了Xtacking 2.0技術(shù)。據(jù)此前的報(bào)道顯示,利用Xtacking技術(shù),NAND的I/O速度有望達(dá)到行業(yè)顛覆性的3.0Gbps。據(jù)悉,該速度與DRAM DDR4的I/O速度相當(dāng)。這對NAND性能的提升來說是一次重大的飛躍。(該架構(gòu)將用于長江存儲(chǔ)128層系列產(chǎn)品中,據(jù)此前公開的報(bào)道顯示,其128層產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2020年年底至2021年年初實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。)

  “致鈦”承載著的夢想

  從閃存市場進(jìn)軍到SSD市場并不是一個(gè)意料之外的事情。在國際市場當(dāng)中,有很多閃存巨頭都參與到了SSD市場競爭中,并占據(jù)著重要的地位(例如,三星和美光等)。如此來看,長江存儲(chǔ)推出SSD品牌也是在萬事俱備下,走出了那必要的一步。

  長江存儲(chǔ)推出的SSD品牌名為“致鈦”,在早些時(shí)候官方就解釋了“致鈦”品牌背后的深意——致是格物“致”知,是精誠所“致”,更是寧靜“致”遠(yuǎn),鈦,指的是Titanium,原子序數(shù)22,這是一種稀有金屬,重量輕,強(qiáng)度高,寓意是定義閃存科技新“鈦”度。

  從本次發(fā)布的PC005 Active和SC001 Active中,能夠更清晰地看到長江存儲(chǔ)對于拓展SSD產(chǎn)品的態(tài)度。

  根據(jù)官方資料顯示,PC005 Active和SC001 Active除了采用Xtacking架構(gòu)、擁有卓越性能以及超長壽命以外,陳軼在介紹時(shí)還特別強(qiáng)調(diào)了PC005 Active和SC001 Active的原廠品質(zhì)。原廠品質(zhì)是什么,原廠品質(zhì)對于SSD產(chǎn)品來說意味著什么?

  陳軼解釋,長江存儲(chǔ)作為生產(chǎn)閃存顆粒的原廠,對閃存有著更深刻的理解。能夠從晶體管開啟速度的快慢、隨時(shí)間漂移的程度、晶體管之間去耦合等方面進(jìn)行改進(jìn),從而最大程度地釋放SSD的性能。除此之外,長江存儲(chǔ)基于原廠的SSD產(chǎn)品,在測試等方面還具有優(yōu)勢——據(jù)陳軼介紹,長江存儲(chǔ)SSD產(chǎn)品的研發(fā)用了幾近2年的時(shí)間;而之所以花費(fèi)這么長時(shí)間,是因?yàn)殚L江存儲(chǔ)從零開始建立了一套檢測檢驗(yàn)系統(tǒng)。在這套系統(tǒng)的幫助下,長江存儲(chǔ)的SSD產(chǎn)品能夠在提升性能的前提下,保證硬盤使用壽命。

  在性能方面,PC005 Active和SC001 Active除了具有原廠品質(zhì)外,這兩者還兼具智能SLC緩存技術(shù)。據(jù)相關(guān)技術(shù)文章介紹,SLC緩存是利用TLC閃存以SLC模式工作,使得原本能存儲(chǔ)3比特?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元只記錄1比特內(nèi)容,簡單來說就是用空間換性能,特別是寫入爆發(fā)力。

  根據(jù)長江存儲(chǔ)官方資料介紹,PC005 Active擁有三種不同的存儲(chǔ)容量——256GB、512GB和1TB,尺寸規(guī)格均為M.2 2280,1TB版本擁有高達(dá)640TBW(總寫入字節(jié));SC001 Active擁有三種不同的存儲(chǔ)容量——256GB、512GB和1TB,各提供2.5寸和M.2 2280兩種尺寸規(guī)格供選擇,1TB版本擁有高達(dá)680 TBW(總寫入字節(jié))。

  雖然,現(xiàn)在市場當(dāng)中已經(jīng)有不少SSD廠商采用了長江存儲(chǔ)的閃存,但對于客戶端來說,長江存儲(chǔ)的閃存依舊很“遙遠(yuǎn)”。而本次長江存儲(chǔ)憑借這兩款消費(fèi)級SSD產(chǎn)品,可以拉進(jìn)他們與客戶端之間的距離,進(jìn)一步向業(yè)界展示其創(chuàng)新存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)力。

  另一方面,SSD產(chǎn)品不僅需要高品質(zhì)的閃存做支撐,還需要主控芯片等產(chǎn)品的配合。在長江存儲(chǔ)推出SSD以后,也會(huì)為這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的其他企業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。在此前的一些報(bào)道中也有記載,長江存儲(chǔ)也正在打造Xtacking生態(tài)圈。相信在技術(shù)、產(chǎn)品和生態(tài)的加持下,長江存儲(chǔ)能夠進(jìn)一步為存儲(chǔ)器市場的健康發(fā)展注入新動(dòng)力。

  結(jié)語

  長江存儲(chǔ)的故事由一枚小小的閃存顆粒開始,但這顆小小的顆粒卻懷揣著巨大的夢想。從架構(gòu)更新到向終端產(chǎn)品拓展的過程中,長江存儲(chǔ)將釋放更多元化存儲(chǔ)產(chǎn)品的魅力。

 

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