Biznesowe i techniczne bariery

Firma Seagate opublikowała w ubiegłym roku kontrowersyjny raport, w którym twierdzi, że technologia SSD pozostanie rozwiązaniem niszowym jeszcze przez co najmniej dekadę, jeśli nie dwie. Główny argument to ograniczona podaż układów flash. Bo w 2010 r. sprzedane na świecie notebooki były wyposażone w sumie w 69 eksabajtów pamięci masowej, a w 2011 r. pojemność ta wzrosła do prawie 100 eksabajtów. Z drugiej strony pojemność wszystkich wyprodukowanych w 2010 r. układów NAND flash wynosiła 11 eksabajtów, a tylko 7% z nich znalazło się w dyskach SSD; pozostałe zostały bezpośrednio zainstalowane w smartfonach, tabletach, odtwarzaczach MP3 i pamięciach typu pendrive. A w ocenie Seagate, by układy NAND flash stały się pod względem pojemności konkurencją dla klasycznych dysków, trzeba by zainwestować co najmniej 250 mld USD w budowę nowych fabryk. W praktyce jest to duża bariera finansowa, której pokonanie zajmie wiele lat.

Jeśli chodzi o problemy techniczne, to Laura Grupp z University of California zwraca uwagę, że wraz ze wzrostem gęstości upakowania komórek pamięci, a więc również pojemności układów flash, przy zachowaniu obecnej architektury nieuniknione jest zwiększenie opóźnień i liczby błędów zapisu/odczytu danych. Takie są wnioski z przeprowadzonych przez nią badań.

Laura Grupp wraz ze Stevenem Swansonem, dyrektorem UCSD Non-Volatile Systems Laboratory, oraz Johnem Davisem z Microsoft Research przeprowadzili testy 45 układów NAND flash pochodzących od 6 producentów i wytwarzanych przy wykorzystaniu różnych technologii: od najstarszej, 72-nanometerowej - do najnowszej, 25-nanometrowej. Wykorzystując wyniki testów, naukowcy ekstrapolowali je do roku 2024, gdy - jak przewiduje się - wymiary komórek pamięci mają się zmniejszyć do poziomu 6,5 nanometra.

Okazuje się, że wówczas opóźnienia zapisu/odczytu danych wzrosną przynajmniej dwukrotnie (dla układów MLC), a 2,5 razy w przypadku pamięci TLC (Triple-Level Cell). Jednocześnie ponad 3-krotnie zwiększy się liczba błędów, których korekcja również wpływa na zmniejszenie wydajności układów pamięci flash.

Pamięci flash stosowane w dyskach SSD lub kartach PCIe mają obecnie wydajność ponad 100 razy większą niż klasyczne napędy magnetyczne. Ale wszystko wskazuje, że wraz ze wzrostem pojemności układów półprzewodnikowych różnica ta może się zmniejszyć.

W roku 2024 pojemność pamięci SSD może wzrosnąć do 4 TB (MLC), co odpowiada pojemności obecnie dostępnych dysków klasycznych lub nawet 16 TB (TLC). Nie ulega jednak wątpliwości, że ten wzrost pojemności stoi w sprzeczności ze wzrostem wydajności i trwałości pamięci.

Artykuł został opublikowaqny w numerze 04/2012 magazynu Networld.