Siêu SSD kiểu dáng đĩa than này sẽ khiến HDD trở thành dĩ vãng

Nhưng hãng Kioxia tin rằng có một cách nhanh hơn và rẻ hơn để mang lại những giải pháp lưu trữ thể rắn đáng tin cậy cho những khách hàng sử dụng các dịch vụ đám mây: SSD tích hợp trên tấm wafer siêu mỏng.

Với dung lượng thấp nhất khoảng 50TB, sử dụng công nghệ NAND QLC 3D, những thiết bị như vậy có thể cung cấp cho người dùng hiệu năng vô đối.

SSD trên tấm wafer siêu mỏng

Nói ngắn gọn, Kioxia dự định sẽ bỏ qua quy trình sản xuất và lắp ráp ổ cứng SSD truyền thống, thay vào đó sử dụng hẳn một tấm wafer tích hợp sẵn chip NAND 3D.

Tấm wafer sẽ được kiểm soát chất lượng bằng "công nghệ siêu thăm dò" nhằm phát hiện cũng như tắt đi những khuôn NAND 3D bị lỗi, sau đó gắn lên một tấm silicon với các đầu kết nối I/O và nguồn. Toàn bộ các thành phần trên tấm wafer sẽ hoạt động đồng thời để thu được hiệu năng IOPS liên tiếp và ngẫu nhiên tối đa.

Dung lượng hiện tại của các SSD bị hạn chế bởi kiểu dáng và công nghệ đóng chip, trong khi hiệu năng thì bị hạn chế bởi các controller (số lượng các kênh NAND của chúng cũng như khả năng thực thi ECC một cách hiệu quả và các hoạt động cần thiết khác một cách nhanh chóng) và giao diện PCI Express.

Khi sử dụng tấm wafer, một SSD có thể có được số kênh NAND cực lớn (cao hơn nhiều so với 32 kênh Microsemi phổ biến trên các SSD dành cho doanh nghiệp), trong khi một giao diện PCIe 6.0 x16 sẽ cho băng thông lên đến 128GB/s. Về IOPS, vì đây là một SSD đa kênh dung lượng siêu lớn, nên số lượng IOPS cũng sẽ lên đến con số hàng triệu.

Shigeo Oshima, kỹ sư trưởng của Kioxia, từng miêu tả ý tưởng SSD trên tấm wafer trong một bài giới thiệu tại VLSI Symposium 2020 - có nghĩa là đây chưa phải là một sản phẩm nằm trong lộ trình của công ty, nhưng hi vọng nó sẽ sớm xuất hiện.

Tuy nhiên, Kioxia hiện đang sản xuất chip NAND QLC 3D 96 lớp dung lượng 1.33Tb, với kích thước 158.4 mm2 và cho hiệu năng ghi tối đa 132MB/s nhờ kiến trúc 4 mặt. Xấp xỉ 355 khuôn như vậy có thể lắp vừa trên một tấm wafer 300mm, như vậy nếu giả sử lợi suất đầu tư là xấp xỉ 90%, thì Toshiba sẽ có khoảng 320 khuôn chất lượng tốt, hay số lượng NAND QLC 3D với dung lượng 53TB. Khi công nghệ được hoàn thiện hơn trong tương lai, Toshiba sẽ có được thậm chí còn nhiều NAND 3D hơn nữa trên mỗi tấm wafer.

Một giải pháp lưu trữ thể rắn dựa trên các tấm wafer 3D 300mm sẽ trông như một rack server chuẩn với bảng mạch logic, PSU, hệ thống làm mát, và các linh kiện khác như các giao diện mạng của riêng nó. Từ quan điểm mật độ lưu trữ, một máy chủ như vậy sẽ không được xem là quá "khủng" (hiện nay chúng ta đã có thể "nhồi" 100 TB dung lượng vào một form-factor 3.5-inch), nhưng nếu bạn cần hiệu năng tối đã ở một mức giá tương đối thấp, một thiết bị như đã nói ở trên sẽ là lựa chọn vô cùng hợp lý.

Tham khảo: TechRadar