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东芝为何要推出XL-Flash?从存储结构和延迟说起

作者: cbinews编辑   责任编辑:张金祥 2020-02-20 14:30:04
来源:电脑商情在线关键字:东芝

在2019年8月的FMS闪存峰会上,东芝宣布了下一代XL-FLASH高速底延迟闪存。它同当前的3D NAND闪存有什么区别?又将会带来哪些革命性的变化?

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首先,XL-FLASH依然是东芝在BiCS架构下打造的NAND型闪存,同样可以通过立体堆叠来提升存储密度。但与普通3D闪存不同的是,XL-FLASH瞄准的是高性能应用,具体来说就是高带宽和低延迟。

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高带宽代表更接近于DRAM内存的读写速度,使其能够在部分环境下部分替代内存的作用。低延迟则是针对NAND闪存的痛点所在,着力于提升4K随机读写效能,提高响应速度。

高速写入需求:

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NAND闪存的读取一直在提速,在升级Toggle闪存接口之后,BiCS闪存能够支撑起PCIe 4.0以及下一代PCIe技术下对于固态硬盘顺序读取速度的需求。

但相对而言写入速度依然是个比较大问题。这个原因应该是比较容易理解的,目前TLC已经取代MLC成为主流,未来还会发展出QLC甚至是PLC闪存,存储容量增长同时,写入速度不可避免的有所牺牲。尽管东芝存储提出将在BiCS5上使用4Plane结构来提振写入效能,但同读取相比,写入依然是短板。

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XL-FLASH除了使用SLC构型之外,还一举将Plane数量提高到16个,彻底释放了闪存的并发存取能力。

内存扩充的需要:

虽然内存的容量和NAND闪存一样都在进步,但闪存的容量优势显然更大一些。在一些需要海量内存的环境中,如果能利用低延迟的特殊类型闪存部分替代DRAM内存,可以带来更高的性价比。

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数据分层存储的需要:

QLC闪存方兴未艾,东芝已经在FMS闪存峰会上探讨了PLC(5bit per cell)的可行性。在企业级存储逐渐闪存化之后,不同类型的闪存之间将出现一定的性能断层,大容量闪存阵列同DRAM内存之间的性能差距也将进一步拉大。XL-Flash是分层存储理想的高速数据载体。

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我们甚至可以畅想未来或许会有搭载小容量XL-FLASH高性能闪存的3D QLC固态硬盘,它将融高性能和大容量优势为一体,利用机器学习等技术实现智能化存储。

不过XL-FLASH距离大规模量产和消费级实用化还有比较远的距离。近期关注高性能存储的朋友可以留意东芝存储前段时间宣布的RD500/RC500 M.2 NVMe固态硬盘,它们采用了东芝主控搭配新一代96层堆叠BiCS闪存,将为大众玩家带来高性能和大容量的存储新体验。

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东芝存储已于2019年10月1日起更名为Kioxia铠侠,新名称是是日语kiodu(存储)和希腊语axia(价值)的组合:融合存储和价值,通过存储推动世界进步。

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