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西部数据:以新技术新架构迎接存储新时代

新技术 | 发布时间:2018-10-14 | 人气: | #评论# | 本文关键字:闪存,西部数据,存储
摘要:9月19日,中国闪存市场峰会(CFMS2018)在深圳成功举办。三星、西部数据、英特尔、美光、长江存储、紫光存储、谷歌、慧荣、群联、江波龙、雷克沙等存储产业领先企业齐聚峰会,一起探讨

9月19日,中国闪存市场峰会(CFMS2018)在深圳成功举办。三星、西部数据、英特尔、美光、长江存储、紫光存储、谷歌、慧荣、群联、江波龙、雷克沙等存储产业领先企业齐聚峰会,一起探讨3D NAND技术的未来趋势、机遇与挑战,在峰会上,西部数据高级副总裁Christopher Bergey先生(题图站立者)以《3D技术的演进及存储技术的未来》为主题发表了演讲,跟大家共同探讨了一些前瞻性的话题,以及公司产品和技术发展。

会后,Christopher Bergey和西部数据公司产品市场部副总裁朱海翔一起接受了媒体的采访,就存储技术的未来发展进行了深入交流。

西部数据高级副总裁Christopher Bergey

“正如我今天演讲中所言,目前,大数据和快数据在不断推动着存储市场的发展。对大数据而言,除了大数据之外还有快数据,包括4G、5G,以及实时响应、实时分析,而这些应用将会产生更多价值数据,从而不断的衍生出更多的数据存储需求,形成我们未来的存储行业以及无限商机。”他强调,“IOT爆发也催生了对存储的海量需求,现在每天都会增加1600万个传感器,这里面会产生大量的数据,那这些数据能干什么?这些里面有哪些有用的数据?又用什么去存储这些数据?这些都是我们要解决的问题。”

Christophe也指出,存储器其实也属于高精尖工艺产品,以晶体管数量来计算,目前256G NAND Flash有1700亿晶体管!而苹果最新7nm处理器A12也才是69亿晶体管!

01

3D NAND 进入96层 1TB时代

传统上,2D NAND 一直都是半导体工业光刻(lithography)技术的发展推动力,其印刷尺寸是最小的,而且保持逐年下降。随着 2D NAND 的尺寸缩小到了十几纳米节点(16nm、15nm甚至 14nm),每个单元也变得非常小,串扰问题又使得进一步缩小变得非常困难而且不够经济,于是,更处理器从体硅发展到FinFET类似,存储芯片也向3D发展,进入2018年,3D NAND进入96层512G时代,可以提供容量更大,成本更低的方案。

2D NAND架构

2D NAND架构

3D NAND架构

3D NAND架构

3D垂直结构的NAND Flash技术

3D垂直结构的NAND Flash技术

3D NAND类似于垂直摩天大楼,其中水平层的存储器单元被堆叠,然后使用微小的垂直通道连接。

Christopher Bergey指出:“3D NAND架构中每个存储单元之间的空间比2D NAND更宽松,从而支持存储设备更快地写入(或传输)数据。更宽松的单元空间还能够减少同一个层面上每个相邻3D NAND 单元之间的噪声和“单元对单元”干扰,从而带来比2D NAND 更高的存储数据完整性。”

根据Gartner的数据,对于NAND来说,平均销售价格(ASP)预计将在2018年下降24%,在2019年下降23%。根据Gartner的数据,预计2018年NAND收入总额将达到587亿美元,高于2017年的537亿美元!可见NAND正题需求在大幅度增加。

据Christopher介绍,西部数据将在2018年Q3抢先进入量产第四代96层3D NAND,西部数据的Fab工厂每天产量可达8500片晶圆。先期以96层TLC 245GB/512GB为主,Q4开始量产96层QLC 1TB。

这样,全球四大存储芯片企业三星、东芝、西部数据、美光/英特尔都进入96层1TB时代,预计明年进入128层时代。

02

PC没落谁将成为存储主力军?

虽然Gartner、IDC两大权威市调机构同时发布报告指出2018年第二季度全球PC市场出现了正增长,这也是自2012年第一季度之后,六年多来的第一次。但是,PC已经不是NAND Flash主要推手了!

PC常规搭配的是256G SSD ,而目前,手机配置已经出现512GB,明年可能出现1TB配置,而且全球每年智能手机出货近15亿,它对于NAND Flash的需求是海量级的!Christopher表示西部数据和手机厂商有密切的合作,目前全球前7大手机厂商中的四家都采用了四部数据的方案。

“在手机产品的使用场景中,eMMC和UFS已经应用在高端旗舰机中,UFS的使用率更高。我们也看到一个趋势,在最大量的中端手机产品中,有向使用UFS技术转变的趋势,所以预计在明年下半年,UFS就会渐渐变成一个市场的主流。实际上,不单在手机,应用场景比如汽车、安防领域也会有,只不过在这些相对比较传统的领域,主芯片的演进并没有像在手机里推动那么快。”他补充道。

除了手机,他认为5G和智能汽车都对NAND Flash有很大需求。以自动驾驶汽车为例,每天这样的汽车会产生高达5TB 的数据,这对存储有巨大需求。

在其他应用场景方面,西部数据嵌入集成方案产品市场总监张丹表示,闪存的应用诉求将主要在于有互动的场景中,包括互联家庭、工业领域,当前安防领域已经爆发。

03

为何积极拥抱RISC-V架构?

去年12月,西部数据CTO马丁•芬克(Martin Fink)在RISC-V研讨会上高调宣布西部数据未来将在所有产品中使用开源的RISC-V处理器架构,“西部数据引导业界转向开放、专用的计算架构,从而满足在以数据为中心的环境下日益迥然不同的应用需求。”他指出。

之所以由Arm转向RISC-V,是由于WDC想要更有力地控制或全面控制其CPU核心,没必要向Arm和英特尔支付一笔费用。而在今年,RISC-V在中国也受到热捧,很多初创公司和IP公司选择它作为产品主要架构。

Martin Fink认为RISC-V架构处理器可以满足大数据和块数据存储需求,也符合西部数据从存储公司向数据技术公司转型的需求。

在这次峰会上,Christopher Bergey也谈到了RISC-V架构,他说西数把数据分为“大数据”和“快数据”。比如机器学习和自动驾驶中的判断执行,就是两个完全不用的数据应用,前者需要海量大数据来分析学习,机械硬盘是最好的载体选择,后者则要在5毫秒内根据看到的东西,决定车左转还是右转,需要用闪存实现快数据。

Christopher Bergey表示。“大数据提供了从‘过去发生了什么’到‘将来可能会发生什么’所演绎出的预测分析,而快数据则提供改善决策、运营并减少低效实时行动,来影响最终结果。”但由于两种工作模式都需要大规模并行的数据处理,而且边缘与云端之间来回移动所有数据进行计算分析并不是一件有效率的事,所以需要一种非常适合于此类型应用的架构和生态系统。

而RISC-V在某种程度上重新聚集了研发早期SPARC和MIPS的团队智慧,尽管只有短短七年的历史,但具备了一切对它有利的条件。它是一种采用BSD许可证的32位/64位/128位CPU架构,目前部署在小型低功耗高速嵌入式芯片中,还可以扩展。

“RISC-V指令集架构最适合以数据为中心的计算体系结构,因为它提供了一套由开源软件支持的标准化过程,使得开发人员能够完全自由地采用、修改甚至添加专有矢量指令。” Christopher Bergey指出,“所以我们一直公开透明地支持RISC-V,也会支持全新RISC-V架构的存储控制器发展。”

04

西部数据的中国策略

在这次峰会上,中国闪存市场总经理邰炜表示2018年全球半导体市场规模将达4500亿美元,其中NAND Flash(闪存存储器)将超过570亿美元,而中国消耗了全球产能的32%!这意味着中国已是全球存储产业中最为重要的市场!所以存储巨头们都纷纷布局中国市场。

据西部数据公司产品市场部副总裁朱海翔介绍:目前西数在中国有两家工厂,分别生产HDD和闪存相关产品,一家在上海,一家在深圳,中国员工总人数6000多。

“西数不仅仅把中国当作销售市场,更是长期技术合作的市场。” 朱海翔表示。比如汽车市场,西数除了与在中国的合资车厂合作,更与很多中国本土车厂合作探寻汽车电动化、智能化、联网化和共享化后面的数据基础架构改变。

针对手机行业,西数也在中国成立了产品团队。朱海翔表示,“我们希望与客户的产品团队保持沟通,我们会分享西数对两到三年内市场的看法,以及产品路线图。长此以往与客户建立了信任后,客户也愿意跟我们分享他们的目标,一起开发下一代的高科技产品,这是西数在中国市场的和其他国际厂商不太一样的策略。”

目前西数有三个主要品牌,消费级的包括WD(西数)和SanDisk(闪迪);行业客户品牌就是Western Digital。

责任编辑:闪存

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