낸드 플래시 메모리 QLC 사용 증가 PLC 곧 등장

인텔은 2020 년 10 월 낸드 플래시 메모리 사업을 SK 하이닉스에 90 억 달러에 매각한다고 발표하면서 업계에 충격을 주었다.

그러나 실제로는 판매하는 것보다 독립적으로 운영하는 것이 더 낫습니다. 인텔은 NAND 플래시 메모리에 대한 투자를 포기하지 않았으며 관련 제품 및 기술을 지속적으로 홍보하고 있습니다 . 작년 12 월 세계 최초의 144 레이어 스택을 출시했습니다. QLC 및 다양한 모델 관련 제품에는 소비자 등급 및 데이터 센터가 포함됩니다.

이 계획에 따르면 인텔은 향후 몇 년 동안 NAND 플래시 메모리 및 SSD 솔리드 스테이트 디스크의 설계, 제조 및 운영을 SK 하이닉스로 점진적으로 이전 할 것이며, NAND 기술 혁신의 추진과 글로벌 고객에 대한 약속은 변하지 않을 것입니다.

물론 인텔 NAND 플래시 메모리가 모든 것을 다루지는 않을 것이며 주로 데이터 센터 분야에 초점을 맞추고 소비자 수준의 클라이언트를 고려합니다.

모두에게 인텔의 NAND 플래시 메모리 기술의 장점을 더 깊이 이해하고 전망에 대한 자신감을 강화하기 위해 인텔은 최근 몇 가지 심층 정보를 공유했습니다.

이 "피라미드"구조 다이어그램은 모든 사람에게 친숙해야합니다. 스토리지 시스템에 대한 인텔의 이해를 나타냅니다. 타워 상단에서 타워 하단까지 용량은 점점 더 커지고 지연은 점점 더 커지고 있습니다. 인접한 층의 용량과 성능이 나쁘고, 둘 다 약 10 배 정도이며, 서로 다른 고온 및 저온 레벨의 저장 요구에 적합합니다.

그중 NAND SSD 솔리드 스테이트 스토리지는 기존의 기계식 하드 드라이브 및 자기 테이프 콜드 스토리지 위에 있으며 Optane SSD 아래에는 고효율 스토리지 방법이 있습니다.

그건 그렇고, Intel Optane의 사업은 팔리지 않았습니다.

플래시 메모리 기술의 선두 주자 인 인텔은 플래시 메모리 기술 연구 개발에 30 년 이상의 역사를 가지고 있습니다. 특히 최근 몇 년 동안 계속해서 QLC에 노력을 기울이고 있습니다. 데이터 센터 및 소비자를 배송하는 세계 최초의 회사입니다. -급 QLC PCIe SSD.

1980 년대 중반 인텔은 NOR 플래시 메모리에 진입하기 시작했습니다. 초기 제조 공정은 1.5 미크론이었습니다. 2005 년에는보다 널리 사용되는 NAND 플래시 메모리로 전환하기 시작했습니다. 제조 공정은 65nm에서 시작되었습니다. 2D 시대는 이제 1xnm 수준, SLC, MLC, TLC, QLC에 도달했으며 적층 된 레이어의 수도 32 개에서 144 개로 줄었습니다.

QLC가 PLC가되면 각 유닛은 5 비트의 데이터를 저장할 수 있으며 32 개 상태까지있을 수 있습니다. 데이터 안정성과 내구성을 유지하는 방법은 더 큰 과제에 직면 해 있습니다. 인텔은 항상 이와 관련하여 매우 긍정적이었으며 전망에 대해 매우 낙관적이지만 대량 생산 및 적용되는 명확한 시간표는 없습니다.

Intel의 3D NAND 기술 및 제품은 고밀도 및 고 신뢰성을 위해 설계되었습니다. 고밀도는 계속 증가하는 3D 적층 레이어와 어레이 아래의 CMOS (CuA) 구조 설계에서 비롯되며 높은 신뢰도는 플로팅 게이트에서 비롯됩니다. 세포 디자인.

먼저 고밀도에 대해 이야기하겠습니다. 인텔 플래시 메모리는 어레이 아래에 플로팅 게이트 + CMOS 구조의 경로를 따르고 있습니다. 다른 벤더의 대체 게이트 구조 또는 전하 캡처 플래시 메모리 구조 (CTF)에 비해 추가 셀이없는 더 타이트하고 대칭적인 스택 레이어를 가지고 있습니다. 오버 헤드..

비교 구조도를 보면 인텔 플로팅 게이트의 셀 셀이 기본적으로 동일 하고 더 콤팩트 한 균형을 이루고 있음을 알 수 있으며 동시에 셀 크기도 작아지고 더 많은 층을 쌓을 수 있습니다. 게이트는 약간의 공간을 낭비하고 셀 스태킹 효율성과 밀도에 영향을 미칩니다.

어레이 아래의 CMOS는 이름에서 알 수 있듯이 CMOS 및 주변 제어 회로를 셀 어레이 아래에 배치하는 것으로 공간 활용 효율을 높이는 데에도 도움이됩니다. 물론 스택 레이어 수가 증가하면 연결 제어가 어려워집니다. CMOS와 Cell 사이도 증가합니다.

두 디자인을 결합하면 인텔 3D NAND의 면적 저장 밀도를 최대 10 %까지 높일 수있어 제조 효율성을 높일 수 있습니다. 각 웨이퍼를 더 많은 용량으로 줄이고 비용을 더 잘 제어 할 수 있습니다.

높은 신뢰성에 대해 이야기합시다. 인텔 3D NAND 플래시 메모리는 성숙한 수직 플로팅 게이트 셀 기술을 사용합니다. 부동 게이트 기술을 통해 서로 다른 셀을 분리하고 전자 경로를 저장하는 장점은 셀과 셀 간의 간섭이 적고 누출 및 데이터 보존에 유리하다는 것입니다.

2015 년 2D MLC NAND에 비해 각 유닛의 전자 수가 약 6 배 증가하여 제어력이 크게 향상되었으며, 전자가 너무 많아 장기간 누출 방지 및 데이터 손실 문제를 줄일 수 있습니다.

동시에 인텔은 우수한 프로그래밍 / 삭제 임계 전압 창을 가진 개별 전하 저장 노드를 사용하여 저장 셀 간의 안정적인 전하 분리와 완전한 데이터 보존을 효과적으로 보장 할 수 있습니다.

또한 인텔은 수십 년 동안 전자 물리학에 대한 심도있는 연구와 축적을 해 왔으며 터널 산화물 공정을 매우 능숙하게 마스터했습니다 .

인텔은 반도체 공정에서 가장 복잡한 부분이 실제로 에칭이라고 강조합니다. 플래시 메모리 셀의 적층 수가 증가하고 전자 수가 증가함에 따라 다층 에칭은 깊은 우물을 파는 것과 같기 때문입니다. 모든 셀이 수직으로 내려가도록해야합니다. 플래시 메모리의 일관성이 상당히 높습니다. 그렇지 않으면 다른 장치의 성능에 명백한 차이가 발생하고 전체 플래시 메모리의 밀도와 신뢰성이 더 이상 존재하지 않습니다.

예를 들어, 이런 종류의 작업은 에펠 탑에 단단한 공을 떨어 뜨리는 것과 같으며, 착륙 후 편차는 센티미터 수준으로 유지되어야합니다. 현재는 소수의 회사 만 가능합니다.

SLC, MLC, TLC, QLC 및 기타 플래시 메모리 유형은 모든 사람에게 친숙하며 단위당 1, 2, 3 및 4 비트에 해당하며 각각 2, 4, 8 및 16 상태를 형성합니다. .

이 변경은 매우 중요한 표시기, 즉 읽기 창에 영향을 미칩니다 . 플래시 메모리 셀의 비트와 상태가 증가함에 따라 읽기 창이 점점 작아 지므로 정확도를 읽기가 더 어려워집니다. 또는 0이면 결과가 신뢰성에 반영됩니다.

오른쪽을 보면 데이터 보유 성능 측면 에서 FG 플로팅 게이트와 CTF 전하 트래핑 구조를 비교하면 전자가 더 분명한 장점이 있습니다. 초기 상태에서 5 년 사용까지 전하 손실 정도가 더 작습니다. 5 년 후에도 충전 유지 정도는 CTF의 초기 상태와 비슷합니다.

다음 PLC 플래시 메모리에서 각 유닛은 최대 32 개 상태에 해당하는 5 비트를 저장해야하며 읽기 창을 더욱 좁혀서 전하 손실 제어가 더욱 중요합니다. 인텔 플래시 메모리 아키텍처.

물론, 많은 사람들은 오늘날에도 QLC에 대해 큰 편견을 가지고 있으며 수명과 신뢰성이 너무 나쁘고 참을 수 없다고 믿습니다. 이 문제는 당시 모든 사람들이 TLC를 무시한 것처럼 합리적으로 처리해야하지만 이제는 절대적인 주류가되었습니다.

자연적인 특성으로 인해 QLC의 수명과 신뢰성 지표는 실제로 TLC보다 열등하지만 이것이 쓸모 없다는 것을 의미하지는 않습니다.

사실, QLC는 적어도 단기적으로는 TLC를 완전히 대체하지는 않을 것입니다. 읽기 집약적 인 애플리케이션에 더 적합하며, 대규모 블록 데이터, AI 인공 지능과 같은 순차적 데이터 작업, HPC 고성능에 적합합니다. 컴퓨팅, 클라우드 스토리지, 빅 데이터 등.

쓰기 집약적이고 읽기-쓰기가 혼합 된 워크로드에서는 TLC가 당연히 더 나은 선택이며 두 가지는 상호 보완적인 관계에 있습니다.

반면, QLC 플래시 메모리의 저장 밀도와 용량이 더 커져 저장 공간을 크게 절약 할 수 있습니다 . 기존 16TB 하드 드라이브를 사용하는 경우 3 개의 2U 랙 공간이 필요합니다.

QLC를 완전히 발전시키면서 인텔은 계속해서 TLC를 고수 할 것입니다. 3 분기에 새로운 144 레이어 스택 TLC SSD 인 엔터프라이즈 급 D3-S4520 및 D3-S4620을 출시 할 예정입니다.

일반적으로 인텔은 낸드 플래시 메모리 사업을 SK 하이닉스에 매각했지만 이는 거래 수준 일 뿐이며 기술 및 제품 수준에는 영향을 미치지 않습니다.

앞으로도 새로운 회사는 NAND 플래시 메모리 사업에 대한 막대한 투자를 계속하여 선도적 위치를 유지할 것을 약속하며, 플래시 메모리 제품 사용자와 고객은 걱정할 필요가 없습니다. 이는 플래시 메모리 기술의 지속적인 공유와 지난 6 개월 동안 플래시 메모리 제품의 지속적인 출시에서 볼 수 있습니다.

인텔의 30 년 이상의 플래시 메모리 투자와 축적과 SK 하이닉스의 뛰어난 플래시 메모리 기술력을 바탕으로 한 강력한 동맹의 전망도 기대할 만합니다.

플래시 메모리 유형에 대한 논쟁은 실제로 더 무관심 할 수 있습니다. SLC는 오랫동안 전설이되어 왔습니다. MLC는 산업과 같은 특수 분야에만 존재합니다. 이제 TLC는 절대 주류가되었습니다. QLC의 위상은 점점 더 높아지고 PLC도 등장 할 것입니다.

구조적 속성은 플래시 메모리 유형의 진화를 결정하는 반면 신뢰성과 수명은 상대적으로 약화 될 것입니다. 한편으로는 용량이 커지고 단가가 점점 낮아지고있는 것은 피할 수없는 방향입니다. 손, 그것은 다양한 아키텍처로 보완됩니다. 기술 최적화는 일상적인 소비자 수준의 요구를 충족시키는 것은 말할 것도없고 데이터 센터에서 사용할 수 없습니다 (물론 특정 워크로드에 따라 다르며 QLC를 크게 만드는 것은 당연히 어렵습니다 -스케일 랜덤 쓰기).

 

 qlc의 문제는 가격이라고 봅니다 tlc에 비해 가격 메리트가 거의 없다 시피 한데 성능상의 디메리트를 감수할 이유가 있을까요?

아직도 TLC이하는 아직 의미없죠 가격이나 성능 둘중 하나는 폐급이라

일단 현시점 기준은 mlc 기업용. tlc 소비자 게이머용.

qlc 개 뷩신.. 이거 쓸바에 hdd 스거나 돈 때려박아서 tlc 좋은거 쓴다는 생각과 마음..

qlc는 현 시점에서 도움 안 되니 거르세요. 나중에는 기술의 진보로 좋아질수도 있지만 저는 기대 안 합니다.

QLC는  좀더 혁신적인 공정이 나오지 않는한 대중화 되긴 좀 힘들어보이긴합니다.

인텔은 자체 서버용에 QLC 를 꽤 쓰는거 같긴하는데 소비자용으로 적절한 가격의 제품이 나올지는

 

qlc는 지금 가성비가 너무 처참하게 떨어지는게 문제인데 벌써 plc생각하네