铠侠/西数另类复活SLC:96层堆栈XL-Flash闪存性能可期

为了对抗延迟超低、寿命远超闪存的英特尔傲腾,三星推出了Z-NAND闪存,铠侠、西数则推出了XL-Flash闪存,基本原理都是以牺牲容量换取性能,另类复活了SLC闪存。


铠侠/西数另类复活SLC:96层堆栈XL-Flash闪存性能可期


据介绍,XL-Flash闪存被定义为SCM(存储类内存),介于传统DRAM内存、NAND Flash闪存之间,拥有更高的速度、更低的延迟、更大的容量,而且成本相对较低,初期将用于SSD固态硬盘,未来也可用于NVDIMM内存条等传统DRAM领域产品。


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在ISSCC 2020国际会议上,铠侠公布了XL-Flash闪存的一些特性(如上图)。简单来看,XL-Flash的思路就是在3D堆栈基础上复活SLC,其内部存储的数据降低到了1bit,也就是SLC类型,这就注定了它的容量会比较低,核心容量只有128Gb(16GB),相比现在动辄TLC 512Gb甚至QLC 1.33Tb的容量小了很多。

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在性能提升方面,XL-Flash闪存采用了16-Plane架构,延迟只有普通3D闪存的1/20,具体来说是读取延迟4us,写入延迟75us,要比超过500us延迟的3D TLC闪存好太多了,比三星的Z-NAND闪存的100us也要好些。除了增加的吞吐量外,XL-Flash还可以实现更高的IOPS,尤其是对较小文件的随机读取/写入操作。


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至于存储密度,复活SLC闪存的代价也是有的,96层堆栈3D TLC闪存、512Gb核心的面积是86.13 mm²,现在128Gb XL-Flash闪存就有96.34 mm²,存储密度低了3-4倍。


最后,就是期望将新的XL-Flash存储器集成到超高速SSD中,而且尽早商业化,毕竟再好的产品只有量产与应用才能体现其真正价值。


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