据市场研究公司IHS iSuppli统计,2014年全球固态硬盘(SSD)市场将从2013年的94亿美金增长30%,达到124亿美金,并在接下来几年保持高增长,达到2017年的200亿美金。
虽然固态硬盘的普及率现在是节节上升,但企业市场中的普及速度还是相对较慢的,美光(Micron)公司高级产品线经理Scott Shadley认为这是因为企业环境中的变化增长率主要受总体平台变化速度的驱动,“我们发现SAN/NAS之类架构中的技术更新节奏没有PC领域那么频繁。所以我们正在努力通过与企业用户建立合作伙伴关系来助推这种变化,并确保我们能够步调一致地发布合适的产品。我们与几家中国的OEM厂商和云公司进行着紧密合作,以便确保我们能够理解他们的未来存储需求,并提供最好的产品。”
eMLC与控制芯片策略
为了促进SSD更好的普及到企业级市场,业界部分厂商选择对应用于消费级市场的MLC芯片进行改造,使用一些特殊的控制器来提升MLC的寿命,形成了eMLC类型闪存。(编辑注:在NAND Flash晶圆生产过程中选取最好的那部分Flash并用企业级的标准来检测其数据完整性和耐久度,检测完成后再改变其内部参数并进行之后的比标准MLC更苛刻的测试,通过该测试的芯片就被定义为eMLC级别组。)
而Shadley 则透露美光并不是只专注于通用的市场化NAND器件,公司在闪存方面拥有的IP和技术使得其固态硬盘的NAND、固件和架构超越了cMLC(消费类MLC)和eMLC的基本规格差别,允许针对每条生产线的需求使用MLC。
鉴于NAND类型的多样性,以及每个细分市场快速变化的事实,在存储媒介的选择上是暗藏玄机。“举例来说,‘客户级固态硬盘’使用cMLC,而企业级固态硬盘可能会根据硬盘的实际工作负荷作出多种选择。”Shadley表示,“以读为主的企业正在评估cMLC,目前正在出货的则是eMLC;以写为主的应用在大多数环境下仍非常看好eMLC,但仍根据具体的接口、容量和速度等要求在不断变化。所以需要根据客户的需求紧密合作,以确保这些客户能够得到满足他们需求的正确媒介。”
主流存储厂商对SSD控制芯片的策略也各异,有些厂商采用In-house芯片,而有些完全采用外包形式。在美光的固态硬盘产品中,我们发现既有内部设计的控制器解决方案,也有第三方的控制器解决方案。对此Shadley指出,“美光在控制器选择方面关注的是解决方案的可用性以及能否满足市场对成本/性能的需求。例如在ASIC控制器解决方案还没有广泛普及的PCIe领域,我们就发布了世界上首款采用自己开发的控制器、基于ASIC的PCIe固态硬盘。与此同时,在SATA固态硬盘产品领域,考虑到在普通硬盘方面取得的成功和历史,我们与Marvell进行了合作。”
图:美光正在仔细考虑适合客户的下一代技术。
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SDS的发展与软件时代的竞争
SDS(软件定义存储)作为一种新兴的存储技术,开始被用于数据中心、IaaS、PaaS和SaaS,在这个领域,一些厂商会选择与独立软件开发商(ISV)合作,美光也已经与多家ISV展开了合作,从诸如EMC XstremeSF和NetApp Flash Accel等高端解决方案一直到Proximal Data、Pernix和CacheBox。”
虽然采用ISV的解决方案是众多厂商为提高自己的缓存方案做出的选择,但美光似乎力图超越这层关系,在软件解决方案方面展开更深层次的工作。最近,该公司在其存储业务部门增加了一位负责软件工程的副总裁,希望能够在他的带领下进一步巩固并提高美光公司在这个领域中的地位。
“SDS的概念无疑得到了越来越多人的关注,美光公司已经作好了充分准备,当需要时可以确保我们的合作伙伴和产品支持能够马上到位。”在回应SDS何时能进入商用阶段时Shadley表示,他指出美光公司致力于确保拥有对整个生态系统的全面支持,正与包括OEM、ODM甚至新创解决方案在内的软硬件解决方案公司一起合作,以期提供最好的产品和支持。
此外,虽然SDS给了小型存储供应商一个机会,使得他们能方便地使用独立于硬件的软件来定义自己的存储服务,但Shadley仍然认为美光公司将在这个前沿领域继续确保竞争性优势,“虽然SDS支持与硬件无关的做法,但如何提供独特硬件支持来进一步促进这些SDS解决方案成功仍是一项挑战。”
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3D NAND翻身的时间点到了吗?
随着三星率先量产了其3D NAND之后,主流存储厂商也接连宣告了自己的3D闪存技术,业界分析师纷纷揣测3D NAND是否会在16nm节点战胜2D工艺。
“在16nm节点,美光的器件正在接近管理数据的最小单元尺寸。通过采用垂直或3D技术,我们可以在不增加裸片尺寸的条件下继续‘扩充’单元,只需用层增加z方向的高度。”Shadley表示,“3D NAND允许NAND制造商继续沿着摩尔定律发展。”
但他并不认为3D将在16nm会战胜 2D工艺获得竞争性优势,“主要障碍是从2D到3D变化时采用新的工具、工艺和制造技术造成的制造成本问题。这也是美光公司的16nm解决方案为何更为有效的原因。我们有128Gb Planar,但其它NAND制造商必须采用TLC或3D来实现相同的裸片密度。”
“就目前这个时间点而言,3D对市场来说还不是一个‘竞争性优势’,而且在短期内也不会比16nm NAND更具成本优势。”他补充道。
未来美光将继续投资于许多替代性的存储器技术,关注其合作伙伴在功耗、延迟和可靠性方面的需求。除了研发固态硬盘驱动技术外,美光还在致力于确保解决方案和具有应用意识的产品能够满足下一层次的技术先进性。“我们为自己的固态硬盘建立了功能集,包括推出客户级固态硬盘方面的‘核心’技术,针对企业级固态硬盘的第四代‘XPERT’技术。”Shadley表示,“重点是为$/GB IOPS/Watt找到正确的平衡点,突出固态硬盘技术的真正价值。”
本文来自《电子工程专辑》2014年10月刊,版权所有,谢绝转载。