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NAND闪存技术发展是IDC发展的必经之路

WatchStor.com  佚名丨2009-12-08 16:24 标签:HBA 

IBM的NAND闪存技术专家Geoff Burr曾说过,如果数据中心的占地空间象足球场那么大,而且还要配备自己的发电厂的话,那将是每一位首席信息官最害怕的噩梦。然而,如果首席信息官们现在不定好计划将他们的数据中心迁移到固态技术平台的话,那么10年以后他们就会陷入那样的噩梦之中。

这并非危言耸听,过去的解决方案现在已经显露出存储性能和容量不足的现象,这就是最好的证明。以前,如果需要更多的性能或容量,企业只需在数据中心添加更多的传统硬盘就可以了,而且那样做也很方便。

现在,Geoff Burr在2008年发表的一篇研究论文中指出,如果企业一直采用添加存储设备的方法来满足更高性能或容量的需求,那么到2020年的时候,它们的数据中心里的服务器和硬盘数量就会达到几百万件。

在这种情况下,这些硬盘不但要消耗数据中心的大部分占地空间和能源预算,而且一旦某块硬盘发生故障,那么在恢复过程中对故障的处理工作将会变得非常困难。这些问题就不是简单地添加更多硬盘就可以解决的了,不管花多少钱都解决不了。IBM在2008年7月到9月版《IBM研发日记》中指出,它的目标是在闪存技术之外再开发出一种不可变的、低成本、高性能的固态存储技术。

不管它是通过替换还是深化NAND闪存技术来实现,新技术或替代技术都必须在许多因素的综合性能上占优,那些因素包括可变性、单位比特成本和性能等。如果单位比特成本可以通过超高存储密度而大幅降低,那么这样的存储级内存设备最终将取代企业存储服务器系统中的磁性硬盘。

毫无疑问,小型化是NAND闪存技术不变的重点,以前它总是跟硬盘联系在一起。性能和容量已经得到提升,同时单位比特成本也大幅降低了。 这些都是通过提高存储密度来实现的。

NAND闪存厂商都深知这一点。Burr表示:"通过深化开发闪存技术来实现小型化目标所需要的时间和人力资源是采用新技术来实现这个目标所需资源的十倍,认识到这一点很重要。 因此,有这么多能干的人一直在研究它,突破性的技术研发总有可能会出现,那时闪存技术就可以达到低于22纳米的工艺水平。然而,这个过程中存在着一些尚未解决的大障碍。"

其中一个问题与NAND内存的测量有关。市场研究公司Forward Insights的分析师Greg Wong表示:"NAND闪存的测量,尤其是横向测量正变得越来越困难。有一种办法是通过堆积技术来解决这个问题。"

NAND内存三维堆积技术比变相内存那种全新的替代型NAND技术更好一些,因为它不需要你去研究和验证新材料和新工艺,而要是使用新技术的话,你通常都必须研究和验证新材料和新工艺。相反,你仍然可以使用现有的材料和工艺,并且延长产品的寿命。

NAND闪存堆积只能向三维中的其中一维上进行堆积,一种是水平堆积,一种是垂直堆积,还有一种是交叉点阵堆积。

Forward Insights的分析师Josef Willer表示:"我们将三维NAND内存技术与其他新内存技术如变相内存技术进行了对比,并努力搞清了什么对延长NAND寿命来说最有意义。我们认为,从成本和实现的角度来说,三维NAND内存技术在未来4年有很大的发展潜力。

如果你是厂商,那么你必须考虑花更长的时间来完善新的固态存储技术,你也可以看到象三维堆积那样的技术可以立即提升存储容量和性能,从而延长NAND产品的寿命。由于这个原因,我们研究了变相存储等新技术,同时也评测了包括堆积NAND等在内的其他可选方案。"

最近几年,象东芝和三星那样的NAND厂商已经开始采用三维NAND堆积战略,三维NAND市场将在2009年和2010年得到更大拓展。Willer表示:"如果你是NAND厂商,当你采用三维NAND闪存技术的时候,你的工艺成本会上升,但是你会获得更高的容量。

总体来说,这项技术还是很经济划算的,因为虽然造价可能会增加20%,但是容量却可以翻一倍。由于存储密度的提高,实际的单位比特成本其实会降低下来。"

IBM的Geoff Burr认为,变相内存技术也会在企业固态存储市场有很好的发展前景,但是Willer对此持不同意见。他说:"我们很可能会在市场上看到这样的情况,那就是即是新技术进入了内存市场,但是老技术仍然有一定的市场空间,这些新老技术会并存。" 以前磁带与硬盘的发展历程就是最好的证明。这同样适用于NAND闪存市场,即便是象变相内存技术那样的技术也会对未来的企业存储造成影响。

IBM的Burr表示:"我们认为,由于开发任何想要成为或者定义摩尔定律的边界的半导体技术都需要非常巨大的成本,如果没有明显而且巨大的市场支持,这些技术就不会进入商业市场。对于存储级内存,这可能通过两种方式来体现,要么是采用闪存替代技术向更高性能的市场进化,或者解决企业级计算环境中固态盘中的NAND闪存性能不足的问题。"

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