ظرفیت حافظه‌های SSD تا سال ۲۰۲۹ ممکن است چهار برابر افزایش یابد

01

از 05

دلایل افزایش ظرفیت 3D NAND

تامزهاردور می‌نویسد که افزایش ظرفیت حافظه‌های 3D NAND نتیجه دو عامل اصلی است: ۱. افزایش تعداد لایه‌های فعال؛ ۲. افزایش چگالی بیت در هر سلول. با انتقال از سلول‌های دوسطحی به سلول‌های سه‌سطحی (TLC) و چهار‌سطحی (QLC)، توانایی ذخیره‌سازی هر سلول بسیار افزایش یافته است. این دستاوردها نتیجه‌ی تحقیق‌و‌توسعه‌ی گسترده در جهت کاهش هزینه‌ی تولید به‌ازای هر ترابایت است.

02

از 05

پیش‌بینی‌های IEEE برای ظرفیت SSDها

در سال ۲۰۲۴، حافظه‌های NAND QLC دو‌ترابایتی به‌طور گسترده در‌دسترس هستند و امکان تولید برخی از بهترین SSDهای دوترابایتی بازار را فراهم می‌آورند. نقشه‌ی راه IEEE پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۲۷، دستگاه‌های 3D NAND با ظرفیت چهار ترابایت به بازار عرضه شوند و در‌نتیجه، ظرفیت SSDهای اصلی دو برابر شود.

همچنین، انتظار می‌رود که تا سال ۲۰۲۹، با مهاجرت صنعت به حافظه‌های NAND هشت‌ترابایتی، ظرفیت SSDها به چهار برابر افزایش یابد. با‌توجه‌به این روند، می‌توان پیش‌بینی کرد که ظرفیت SSDهای اصلی تا سال ۲۰۲۸ چهار برابر شود؛ هرچند این پیش‌بینی مبتنی‌بر برآوردهای موجود است.

03

از 05

پیش‌بینی‌ها برای تعداد لایه‌های فعال NAND

در‌حال‌حاضر، تعداد لایه‌های فعال در حافظه‌های NAND بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ لایه متغیر است و به تولیدکننده بستگی دارد. با‌این‌حال، مؤسسه‌ی IEEE پیش‌بینی می‌کند که تا سال ۲۰۲۷، این تعداد به بیش از ۵۰۰ لایه برسد. علاوه‌بر‌این، برخی شرکت‌ها مانند سامسونگ و اس‌کی هاینیکس پیش‌بینی می‌کنند که تا هزار لایه یا بیشتر نیز امکان‌پذیر خواهد بود. با‌توجه‌به پیچیدگی‌های این فناوری، مؤسسه‌ی IEEE از ارائه‌ی پیش‌بینی دقیق‌تر برای این سطح از توسعه خودداری کرده است.

04

از 05

نقشه‌ی راه IEEE برای آینده SSDها

برخلاف پیش‌بینی‌های مشخص درباره‌ی آینده‌ی هارد دیسک‌ها، نقشه‌ی راه جدید IEEE برای ذخیره‌سازی داده‌های حجیم، در‌خصوص جزئیات مربوط به افزایش تراکم ذخیره‌سازی، به‌ویژه درباره‌ی تعداد لایه‌های فعال NAND و معماری‌های مختلف حافظه NAND، ابهام‌هایی مطرح می‌کند. IEEE حتی از اصطلاح متداول QLC استفاده نکرده و آن را TLC+ نامیده است که احتمالاً به‌معنای امکانات فراتر از QLC (با چهار سطح شارژ) و حتی رسیدن به PLC (با پنج سطح شارژ) است.

05

از 05

مشکلات پیش رو برای افزایش تراکم SSDها

برای ادامه‌ی روند افزایش تراکم دای (DIE) و کاهش هزینه‌ی تولید هر بیت حافظه، باید روی بهینه‌سازی چندین عامل تمرکز کرد. این عوامل شامل کاهش رشد تعداد لایه‌ها، افزایش تراکم سلول‌های حافظه در هر لایه، کاهش ابعاد سلول‌های حافظه، افزایش تعداد بیت‌های قابل ذخیره‌سازی در هر سلول حافظه (از TLC به QLC و PLC) و حفظ نسبت ارتفاعی یکنواخت در ساختار حافظه است. حل این مشکلات طراحی و تولید برای حفظ بازدهی تولید مناسب و سودآوری این صنعت ضروری است.