Depolama teknolojilerinde çığır açan bir gelişme yaşandı. Kioxia ve Sandisk, sektörde ilk kez 332 aktif katmana sahip yeni nesil 3D NAND belleği tanıttı. Bu teknoloji, mevcut depolama yoğunluğu ve performans standartlarını yeniden belirliyor.
Özellikle veri merkezlerinin artan depolama ve performans ihtiyacını karşılamak üzere tasarlanan 10. Nesil BiCS 3D TLC NAND, depolama yoğunluğu konusunda rakiplerini geride bırakma potansiyeli taşıyor. Bu yeni bellek türü, 332 katmanlı mimarisi, mm² başına 29 Gb'ın üzerinde yoğunluk ve saniyede 4.800 MT veri transfer hızı sunarak, PCIe 5.0 ve 6.0 arayüzlerini kullanan veri merkezi SSD'leri için üst düzey performans vadediyor. Kioxia ve Sandisk, son kullanıcıya yönelik uygulamalar için ise BiCS9 NAND'ı sunmayı planlıyor.
Genellikle 3D NAND belleklerden bahsederken hem yüksek performanslı tüketici SSD'leri hem de veri merkezi sürücüleri gibi geniş bir kullanım alanı belirtilir. Ancak, bu yeni nesil BiCS10'un tüketici cihazları için konumlandırılmadığını ve yalnızca veri merkezi sınıfı sürücüleri hedeflediğini vurgulamak önemli. Mevcut piyasa koşulları göz önüne alındığında, BiCS10'un üst düzey performanslı SSD'lerde yer alıp almayacağı arz ve talebe bağlı olacaktır.
BiCS10'un 332 katmanlı 3D NAND'ı, bit yoğunluğunu %59 oranında artırarak 29 Gb/mm²'nin üzerine çıkarırken, kurumsal uygulamalar için önemli performans ve verimlilik artışları da sunuyor. Yapılan açıklamalara göre, okuma gecikmesinde yaklaşık 4 mikrosaniyelik (yaklaşık %10) bir düşüş ve okuma enerji tüketiminde ise yaklaşık 100 mJ/GB'tan 75 mJ/GB'a düşüşle %25'lik bir azalma bekleniyor.
Bu iyileştirmelerin temelinde, ardışık okuma işlemleri sırasında seçilmeyen kelime hatlarının davranışını değiştiren yeniden tasarlanmış bir okuma şeması yatıyor. 332 katmanlı bir NAND yığınında, okuma gecikmesi ve güç tüketiminin önemli bir kısmı, uzun kelime hatlarının sürekli olarak topraktan (VSS) okuma voltajına (VREAD) şarj edilmesiyle ilişkilidir.
Normalde NAND bellek, her okuma işleminden sonra kelime hatlarını toprağa (VSS) deşarj eder. Bu, bir sonraki işlemin ne olacağına bakılmaksızın çalışan genel amaçlı bir yaklaşımdır. Ancak, her zaman deşarj etmeye gerek yoktur. Bu nedenle, BiCS10'da sürekli okuma işlemleri sırasında kelime hatları tamamen deşarj edilmez. Bunun yerine, ara bir voltaja düşürülür ve bir sonraki okuma için VREAD'e geri yükseltilir. Bu, okuma ağırlıklı uygulamalar için (bulut uygulamalarının çoğu bu kategoriye girer) oldukça mantıklıdır.
İlk okuma işleminden sonra, devreler kelime hattı voltajını tamamen deşarj etmek yerine yalnızca ara bir seviyeye düşürür. Bir sonraki erişimden önce, voltaj topraktan ziyade bu ara seviyeden VREAD'e geri yüklenir. Voltaj farkı önemli ölçüde daha küçük olduğu için, kelime hatları daha hızlı yeniden şarj olur ve daha az akım gerektirir, bu da hem okuma gecikmesini hem de enerji verimliliğini artırır. Bu yaklaşım, uzun kelime hatlarının sürekli sıralı okuma iş yükleri sırasında şarj gecikmelerini ve güç kayıplarını artırdığı çok yüksek 3D NAND yığınları için özellikle faydalıdır.
Kioxia ve Sandisk'in BiCS9 ve BiCS10 3D NAND ürünlerini farklı üretim tesislerinde üretecek olması da dikkat çekici. Kitakami, Iwate Prefecture'daki en yeni Fab 2 tesisi, en gelişmiş 332 katmanlı BiCS10 belleğin üretimini üstlenirken, Mie Prefecture'daki köklü Yokkaichi kompleksi 218 katmanlı BiCS9 neslinin üretimini sürdürecek.
Bu üretim ayrımı, akıllı bir hamle olarak görülüyor. Fab 2, Kioxia'nın en gelişmiş üretim araçlarına sahip olduğundan, Kioxia ve Sandisk'in en yüksek yoğunluklu NAND'ını üretmek için daha uygundur. Bu arada, olgunlaşmış Yokkaichi fabrikaları, son kullanıcı odaklı BiCS9 üretimi için oldukça elverişlidir. Üretim tesisi büyük ölçüde amorti edildiğinden, şirketin ana akım NAND'ı daha düşük maliyetle üretmesine ve Kitakami'deki en yeni kapasitesini öncü ürünler için saklamasına olanak tanıyor.
