Chip di memoria più capienti per SSD: ecco le nuove flash 3D NAND QLC da 2 Tb

Nel corso di una presentazione riservata agli investitori, Western Digital ha presentato la memoria flash 3D NAND QLC più capiente al mondo. Si tratta del primo chip destinato alle moderne unità SSD capace di memorizzare 2 Terabit di dati. Utilizza il processo costruttivo BiCS8 a 218 layer dell’azienda e, in termini di dimensioni, sta in punta di dita.

I vantaggi derivanti dal nuovo chip di memoria sono evidenti: Western Digital potrà proporre unità a stato solido ancora più capienti, veloci e in grado di ridurre al minimo i consumi energetici.

Robert Soderbery, vice presidente esecutivo e general manager della divisione di Western Digital specializzata nello sviluppo di memorie flash, spiega che il nuovo die è stato concepito in primis per soddisfare i sempre più esigenti requisiti dei data center e delle applicazioni incentrate sull’intelligenza artificiale.

L’annuncio ufficiale dovrebbe seguire a breve ma Soderbery ha voluto fornire qualche dettaglio in anticipo.

Come si presenta la nuova memoria flash 3D NAND QLC da 256 GB di Western Digital

La possibilità di produrre memorie da 2 Terabit, ovvero 256 GB di capienza, rappresenta indubbiamente un enorme passo avanti. Finora, infatti, Western Digital non superava i 128 GB con il suo nodo produttivo BiCS8 a 218 livelli.

Allo stato attuale non conosciamo ulteriori dettagli tecnici come la velocità dell’interfaccia o la latenza ma Western Digital ha comunque condiviso sulle prestazioni del chip di memoria. Sono riassunti nell’immagine pubblicata di seguito.

Abbiamo detto che un singolo dispositivo di memoria 3D QLC NAND ha una capacità di 256 GB (2 Tb). Per realizzare un SSD da 1 TB, equivalenti a 1.024 GB, sarebbero necessari solo quattro di questi dispositivi da 256 GB. Per creare un’unità a stato solido da 2 TB, basterebbero ovviamente solo 8 moduli di memoria.

Utilizzare meno dispositivi di memoria, significa ridurre i costi di produzione. Meno chip flash da usare ha come conseguenza diretta l’uso di un numero inferiore di componenti, meno saldature e assemblaggi, minore complessità in fatto di design e produzione.

Il die è il termine usato per un singolo chip di silicio. Un singolo package che contiene 16 die permette di costruire SSD di altissima capacità in un formato molto compatto, riducendo ulteriormente i costi e aumentando la densità di memorizzazione.

Alcuni dati interessanti sulle nuove memorie Western Digital

I portavoce di Western Digital affermano che la densità di ciascun die QLC è dal 15% al 19% superiore rispetto al valore fatto registrare dai concorrenti. Inoltre i nuovi chip sarebbero il 50% più performanti, pur richiedendo il 13% in meno di energia per gigabyte.

Dal punto di vista architetturale, gli ingegneri Western Digital hanno creato un die che contiene solo i circuiti di controllo CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Questa circuiteria è responsabile della gestione delle operazioni di lettura e scrittura in memoria. Un secondo die contiene solo le celle di memoria 3D NAND QLC, che sono impilate verticalmente per aumentare la densità di memorizzazione.

Come accennato in apertura, Sodebery ha mostrato quanto sia piccolo il chip finale. Il risultato della combinazione dei due die, contenenti sia le celle di memoria che la circuiteria di controllo, è molto più piccolo della punta di un dito. Ciò ben evidenzia il livello di miniaturizzazione ottenuto da Western Digital.

Cos’è una memoria 3D NAND QLC

La flash 3D NAND è una tecnologia di memorizzazione in cui le celle di memoria sono impilate verticalmente in più strati, aumentando la densità di memorizzazione senza aumentare l’area di superficie del chip. Questo permette di creare memorie più capienti e compatte rispetto alla tradizionale NAND bidimensionale (2D).

QLC (Quad-Level Cell) si riferisce alla capacità delle celle di memoria di immagazzinare quattro bit di informazione per cella, incrementando ulteriormente la capacità di memorizzazione rispetto alle tecnologie precedenti come TLC (Triple-Level Cell) e MLC (Multi-Level Cell).

Le memorie QLC sono affidabili e veloci, almeno nei prodotti di più recente fattura. Anche se, come recentemente dimostrato da un ricercatore indipendente, trasformare un’unità QLC in SLC ne aumenterebbe drasticamente l’affidabilità e le prestazioni. Il test è stato effettuato usando un SSD consumer facilmente reperibile sul mercato.

Le immagini nell’articolo sono di Western Digital.