Intel şi Micron anunţă trecerea la chip-uri NAND quad-level-cell, oferind mai multă capacitate de stocare la un cost apropiat soluţiilor actuale

SLC, MLC, TLC şi acum QLC. Soluţiile moderne pentru stocare NAND flash evoluează în direcţia creşterii densităţii de stocare, absolut necesară pentru aducerea costurilor la un nivel competitiv cu vechile hard disk-uri mecanice. Însă îngrămădirea unui volum mai mare de informaţie în spaţiul aceluiaşi chip NAND vine cu preţul reducerii dramatice a longevităţii, care a scăzut de la o medie de 100.000 cicluri scriere/citire în cazul formatului SLC (1 bit pentru fiecare celulă NAND) la mai puţin de 1000 cicluri scriere/citire în cazul formatului QLC (4 biţi pentru fiecare celulă NAND).

Desigur, problema anduranţei diminuate a chip-urilor NAND flash poate fi ameliorată semnificativ cu ajutorul algoritmilor avansaţi de „egalizare” a uzurii, constând în distribuirea cât mai uniformă a sarcinilor de scriere a datelor pentru a folosi întreg spaţiul de stocare disponibil, evitând astfel folosirea excesivă a celulelor NAND. Direct proporţională cu spaţiul de stocare disponibil, uzura este cu atât mai nesemnificativă pe măsură ce capacitatea dispozitivelor SSD atinge valori mai înalte.

Organizate în module 3D NAND cu până la 64 de straturi suprapuse, noile soluţii QLC NAND pot atinge capacităţi de până la 125GB per modul. Pe măsură ce tehnologia va fi perfecţionată, Intel şi Micron vor livra module 3D NAND cu până la 96 straturi, reducând substanţial spaţiul ocupat pe PCB-ul dispozitivelor mobile şi dispozitive SSD dedicate.

Alte posibile dezavantaje prezentate de soluţiile QLC NAND sunt amplificarea substanţială a latenţelor şi reducerea vitezelor de scriere. Indusă de complexitatea mai mare a operaţiilor de scriere a celulelor NAND, problema a fost ameliorată de Intel prin folosirea unei tehnologii numită „CMOS under the array” (CuA), permiţând scrierea paralelă a mai multor chipuri flash aflate pe straturi diferite ale aceluiaşi modul 3D NAND.

Intel nu a dezvăluit care sunt performanţele exacte, însă pune accent pe avantajele soluţiilor QLC NAND, aşa cum sunt văzute din perspectiva operatorilor de sisteme data center: cu 41% mai puţin spaţiu fizic ocupat, consum de energie de până la 3x mai mic şi costuri de mentenanţă diminuate.

Primele produse de stocare echipate cu tehnologia QLC NAND sunt livrate de Micron. Bazată pe formatul 2.5”, seria Micron 5210 Ion oferă capacităţi de stocare între 1.92TB şi 7.68TB. Potrivit companiei producătoare, noile SSD-uri sunt de 2.2x – 3.9x mai rapide decât o configuraţie cu 4HDD-uri cu viteză a platanelor de 10000RPM, accesate în modul RAID-0. Însă Micron atenţionează împotriva folosirii în aplicaţii cu volum foarte mare de scriere a datelor, care ar putea uza prematur chip-urile QLC NAND.