三星即将发布第五代V-Nand,单晶容量1TB

12月5日,在此间举行的2017中国存储峰会上,三星半导体华北区副总裁欧阳基表示,三星第五代V-NAND闪存即将正式发布,但他没有透露五代闪存的量产计划。

据悉,三星V-NAND闪存技术会不断创新和迭代,单晶最大容量达到1Tb,读写速度达到了1200Mbps。三星第五代V-NAND闪存最早于2017年8月10日在旧金山闪存峰会上公布。

2013年8月,三星第一代3D垂直闪存(V-NAND)开始量产,目前的主力是第四代V-NAND,64层堆栈,核心容量为256-512Gb,2017年上半年已经大规模量产。当前,三星是全球最大的NAND供应商。

“我们每年都会推出新的产品。未来会有更加先进的更多的3D闪存技术发展,因此,未来还会不断有更新的3D 闪存技术发布。”欧阳基说。

他同时透露了低延迟产品Z-SSD及新的NGSFF SSD最新动态。

资料显示,2016年的旧金山闪存峰会上,三星公布了Z-NAND与Z-SSD的相关信息。后者基于第四代V-NAND,但由于具有一些新的特性(介于DRAM内存和NAND闪存之间)、包含独特的电路设计与优化后的主控,三星于是用Z-NAND来命名这款闪存芯片。相比其他NAND,其时公布的Z-SSD延迟大幅降低而读取速度提高近2倍。

在今年8月的闪存峰会上,三星Z-SSD“概念机”正式落地,命名SZ-985,3个月后,SZ-985于日前正式发布。

“SZ-985性能参数比传统TLC 3D闪存在读延迟方面降低了5倍。在QoS方面可以缩短到300微秒,降低了100倍,这是非常惊人的指标。”

Z-SSD超级稳定,能够在整个生命周期保持同样的延迟时间,不会因为使用时间长短改变延迟性能。当前,三星正在积极开发第二代产品,成本可以大大降低,而且保持了低延迟的性能。

不过,速度与容量的提升还不够,三星开发的更新形态的固态硬盘NGSFF SSD,在1U与2U服务器的最高容量分别达到576TB与1PB,而2U的IO则达到2000万,这是一个惊人的场景。

NGSFF (Next Generation Small Form Factor)主要针对服务器应用。相比M.2 SSD标准,NGSFF在尺寸、性能等方面均有较大的差异。不过,当天的演讲也没有公布NGSFF量产计划。

在国内,2012年,西安高新区首次引进三星电子存储芯片项目,其一期项目总投资达100亿美元。该项目是三星海外投资历史上投资规模最大的项目,2014年5月一期项目竣工投产,当前主要生产第四代NAND。

8月30日,三星宣布将在西安高新区建设三星电子存储芯片二期项目,确定的首次投资额为70亿美元。

2017中国闪存峰会由DOIT传媒、存储在线和中国计算机学会存储专委会联合主办,吸引来自政、企、产、学、研、媒体等各方参与者超过2000人,观看在线直播观众超过7000人。

以下为欧阳基演讲实录。

欧阳基:非常感谢主办方,前面的嘉宾同行发言非常精采,但是我要特别感谢在座来自我们的合作伙伴的朋友,冒着严寒来听我们的报告。我记得去年这个时候我也参加了这个峰会,一年过去了,三星半导体存储有哪些技术突破?下面我给大家报告。

我的报告分成三个内容,第一,整个大数据行业的市场趋势。第二,我们最新的3D闪存技术。第三,行业解决方案。

我们知道,现在是一个数据爆炸的年代,每年的数据增长速度越来越快,如果说在十年前,很多的数据都来源于手机短信,或者语音,那么现在已经进入了一个云计算的年代,我们可以预测,未来五到十年,随着物联网机器学习的改进,未来很多的数据都是由机器的连接产生的。

举一个简单的例子,智能汽车的发展。今天已经有很多智能卡车投入了商用,未来无人驾驶汽车一定会成为一个潮流,我们看到2025年汽车产生的数据量将是目前的一百倍。随着数据量越来越多,这些数据将会存放在什么地方?我们认为闪存是最好的解决方案。闪存的需求会越来越大,我们来看一下目前到IO闪存的需求有哪些应用来驱动。

首先我们看到目前驱动闪存需求的有两个因素,第一个是PC/服务器。第二个是智能手机。这两个分别占了整个闪存需求的60%左右,到了2021年,我们看到PC服务器的需求会超过智能手机的需求,特别是在中国能占到全球闪存需求30%以上。

既然对闪存有这么大的需求,我们看一下三星3D闪存最新的技术。从2013年,三星半导体就发布了第一代闪存,在过去的五年,我们每年都会推出新的产品,现在已经是第四代了,在未来会有更加先进的更多的3D闪存技术发展,这个答案是肯定的。随着我们对3D闪存技术的积累,一些技术的进步,还会不断有新的3D技术发布。

我们知道三星在高容量闪存方面一直是整个行业的领先者,从最早的2002年,世界上第一个闪存的发布,到2013年第一个3D NAND开发成功,到今年已经进入了1Tb的年代。我们具体看一下目前三星投入量产的第四代3D闪存技术。

第四代3D闪存采用了64层Stack技术,容量达到512Gb,读写速度是800Mbps。我们有256Gb MLC产品,还有256Gb TLC产品,还有512Gb TLC产品,还有1Tb QLC产品,我们看到目前很多手机采用了256GB的存储。

第五代闪存马上就要发布,三星V-NAND闪存技术会不断创新和迭代,最大的容量达到1Tb(单颗核心容量),读写速度达到了1200Mbps。我们来看看有哪些应用。

今天我会重点介绍3D闪存在服务器、PC和智能汽车上的固态硬盘的应用。

首先看固态硬盘,在企业级的固态硬盘里,我们有2TB到16TB的NVMe产品,有SAS产品。在数据中心方面,我们从1TB到8TB有NVMe产品,还有SATA产品。在消费级产品里,PC服务器,我们有128GB到2TB产品,在SATA会有128GB到1TB的产品。

我们认为传统的2.5寸的产品都不是为数据中心制定的,未来数据中心应用更多的是数据和实时分析,我们认为低延时高容量和新的固态硬盘的形态才是未来数据中心最好的解决方案。

Z-NAND产品非常稳定,能够在整个生命周期里保持同样的延迟时间,不会因为使用时间长短改变延迟性能。大家也许会问,这是不是成本很高?对,我们在积极开发第二代产品,第二代产品成本可以大大的降低成本,而且保持了低延迟的性能。

具体产品的型号是SZ985,性能参数比传统TLC 3D闪存在读延迟方面降低了5倍。在QoS方面可以缩短到300微秒,降低了100倍,这是非常惊人的指标。

我们看一下高容量,刚才我们讲到了世界上第一颗32TB的SSD固态硬盘,将32颗1TB的芯片放在2.5寸的固体硬盘里,可靠性非常优异。

第二个产品,是我们128TB产品,随着1Tb QLC产品的突破还有我们的技术成熟,我们发布了2.5寸128TB的固态硬盘产品。

光有低延时、大容量,就足够了吗?我们认为还不够,我们还要开发更新形态的固态硬盘。我们来看一下。

我们把新的固态硬盘叫做NGSFF,相比传统的产品有两个巨大的优点:第一,它的容量可以增加到4倍。第二,它支持双通道还有热插拔。

为了演示我们新的形态,我们做了一个参考的设计,我们把36颗16Tb的NGSFF放在一个U的服务器里,可以在应用的高度达到576TB的容量。如果我们做成两U的高度,可以突破1PB容量,而且它的IO速度非常优异,达到2000万IOPS,所以我们记住1.15PB in 2U Height是非常惊人的场景。

总结起来,其实三星的3D闪存可以满足各种不同的应用存储需求,包括刚才讲到的智能手机和PC、服务器,以及未来的智能汽车、消费以及机器学习、人工智能、物联网等等,我们相信随着三星3D闪存技术的成熟,我们会给大家提供越来越多更先进的产品。

目前,三星在韩国还有在中国的不同地方都有办公室。我们的总部在韩国首尔南部,现在我们作为存储的总部有研发中心的,特别要提的,今年我们新一个工厂投入量产,主要以闪存为主,因为上个月韩国发生一次地震,很多人都问对整个闪存有没有影响,我们也看到了,我们官方给出的说法是我们的员工感到轻微的震感,对生产没有影响。

在中国,我们在北京、上海、台湾和深圳有技术支持团队,能为大中华区提供技术服务和售后支持。特别要提我们在2012年,在中国已经开始投入并且很快量产了我们的闪存产品,目前我们大部分的第四代产品都是从西安出来的。今年,我们会在西安投入第二批,大概70亿美金左右,这是我今天的报告,因为三星外面有展台,大家有什么技术问题可以跟我们沟通。

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