Dysk SSD
33

Dyski SSD mogą niedługo być tańsze niż HDD o takiej samej pojemności

Dyski SSD, które już na dobre zadomowiły się w naszych komputerach nie mają w najbliższym czasie powodów do obaw, że zostaną całkowicie zastąpione przez nośniki HDD jako magazyny danych. Nie jest jednak wykluczone, że za 3-4 lata sytuacja diametralnie się zmieni. Takie przynajmniej odnoszę wrażenie po lekturze sprawozdania z konferencji International Memory Workshop (IMW), która miała miejsce w Japonii.

O co chodzi z tymi warstwami?

Zacznijmy jednak od początku. Jeszcze 5 lat temu wszystkie nośniki danych typu flash (NAND) wykorzystywały tzw. pamięci 2D. Oznacza to, że komórki NAND były rozmieszczone na powierzchni krzemowego chipu tylko na jednej warstwie. To bardzo mocno ograniczało pojemność jednego układu. Jeśli chcieliśmy osiągnąć większa pojemność, to trzeba było na PCB zmieścić więcej takich kości. W praktyce np. w przypadku dysku Crucial m4 z 2011 roku o pojemności 64 GB, potrzebne było aż 8 kości pamięci. W modelu oferującym 512 GB takich kości było już 16, każda oferująca zaledwie 32 GB.

Crucial m4 2D planar NAND

Jak możecie zobaczyć na obrazku powyżej przedstawiającym płytkę PCB wyciągniętą z 2.5 calowego dysku Crucial m4, każda kość o pojemności 8 GB jest znacznie większa niż karta microSD. O tym jaką pojemność oferują dzisiejsze karty microSD nie muszę chyba nikogo informować, sami doskonale zdajecie sobie z tego sprawę. To poniekąd pokazuje jak długą drogę pokonały pamięci NAND przez ostatnią dekadę.

Duże rozmiary i jednowarstwowa konstrukcja były sporym ograniczeniem, którego nie było łatwo pokonać ani dzięki technologii MLC, ani dzięki zmniejszaniu rozmiaru w procesie produkcji kości NAND. Potrzebne były nowe pomysły, jak np. możliwość układania kolejnych warstw pamięci na siebie. Jako pierwszy takie rozwiązanie zaprezentował i zastosował Samsung. W 2013 roku zadebiutowały kości pamięci 3D NAND składające się z 24 warstw. Oznaczało to, że na tej samej powierzchni można pomieścić znacznie więcej danych. Niosło to oczywiście za sobą pewne wyzwania inżynieryjne, ale ostatecznie okazało się strzałem w dziesiątkę. Wielowarstwowe pamięci NAND rozwijane są do dzisiaj.

Naukowcy przewidują nawet 140 warstw do 2021 roku

Obecnie wykorzystywane pamięci 3D V-NAND od Samsunga posiadają 64 warstwy i korzystają z komórek TLC, czyli przechowujących 3 bity danych, zamiast 2 jak w przypadku pamięci MLC. Dzięki temu niedawno testowany przez nas dysk Samsung 970 EVO o pojemności 1 TB posiada tylko 2 kości pamięci NAND (każda po 512 GB) na swoim malutkim PCB w formacie M.2. Przy tym te kawałki krzemu są porównywalne rozmiarami do widocznych powyżej, kości na dysku Cruciala, który był bardzo popularny w… 2011 roku. Jeśli to nadal dla was mało, to wersja 2 TB tego dysku posiada kości NAND o pojemności 1 TB każda.

NAND SSD

Ty samym przechodzimy do meritum, czyli do przewidywań specjalistów w tej dziedzinie. Jak możecie zobaczyć w tabelce poniżej, zakładają oni, że już w tym roku pojawią się pierwsze kości posiadające ponad 90 warstw, a w kolejnych latach liczba ta może wzrosnąć nawet do ponad 140. Tym samym w teoretycznie prosty sposób pojemność pojedynczej kości pamięci można będzie potroić, załóżmy, że do 3 TB.

3D-NAND

Jeśli dodamy do tego technologię QLC, to pojemność wzrośnie o kolejne 30%. Teraz wystarczy wyobrazić sobie, że zamiast dwóch kości na dysku M.2, zamontujemy ich 8 na zwykłym PCB w rozmiarze dysku 2.5 cala, jak ten widoczny na pierwszym zdjęciu w tym artykule. W ten sposób otrzymamy pojemność w okolicach 32 TB i to pewnie już na nikim nie robi wrażenia, bo Samsung jakiś czas temu zapowiedział nośnik oferujący ponad 30 TB. Nie chodzi tu też nawet tak bardzo o pojemność, co o fakt, że cena 1 GB danych w kościach takiego typu spadnie przynajmniej trzykrotnie, a to nas coraz bardziej zbliża do cen dysków HDD.

To kiedy cena SSD dogoni HDD?

Obecnie tani dysk SSD o pojemności 1 TB można nabyć za około 900 PLN. To mniej więcej cena jaką trzeba zapłacić za szybki HDD o pojemności 6 TB. Jeśli w ciągu najbliższych trzech lat producenci pamięci NAND zwiększą liczbę warstw trzykrotnie i dodadzą do tego technologię QLC, to może się okazać, że ktoś poszukujący przede wszystkich pojemności, kupi tani SSD, a nie HDD.

Taka konkurencja dla dwóch głównych producentów HDD – Western Digital i Seagate’a z pewnością byłaby bardzo mobilizująca. Mam nieodparte wrażenie, że przez ostatnie kilka lat ceny dysków HDD stoją w miejscu, więc wskazane by było aby konkurencja wymusiła na nich jakieś obniżki. Konsumenci z pewnością będą z takiego obrotu sprawy zadowoleni.