Твердотельные накопители: итоги 2016 года

Оглавление

• Вступление
• Флеш-память
• «Безбуферные» контроллеры NAND
• Разочарование года
• Первые новинки 2017 года
• Western Digital
• Plextor
• Toshiba
• ADATA
• PNY
• Mushkin
• Kingston
• Заключение

Вступление

Как быстро летит время… Казалось бы, вот мы только что анализировали результаты 2015 года, а на дворе уже год 2017-й.

Прошедший год явил нам череду интересных событий. Состоялся выпуск 3D NAND всеми полупроводниковыми производителями: Micron, Intel, SK Hynix, Toshiba и WD (SanDisk). Завершился век SandForce. Intel впечатлила рынок в худшем понимании этого слова. Резкое развитие получил сегмент так называемых «безбуферных» контроллеров.

А значит, подошло время подвести очередные итоги.

Флеш-память

В 2015 году компания Micron выпустила на рынок свой первый за долгое время SSD на контроллере не от Marvell – внутри Crucial BX100 использовалась платформа Silicon Motion. Накопитель оказался одним из лучших в бюджетном сегменте.

Но его проблемой была память – ее себестоимость была не самой низкой, а потому Micron пошла на выпуск нового решения, тем более что она наконец смогла освоить промышленный выпуск TLC NAND с требуемыми для SSD характеристиками. В качестве контроллера снова было выбрано решение Silicon Motion. Результат сумел шокировать даже видавших виды опытных пользователей: Crucial BX200 за пределами небольшого SLC-буфера предлагал скорость записи данных на уровне 30 Мбайт/с с периодическими провалами до 5-7 Мбайт/с при простейшей нагрузке вроде копирования крупных файлов.

Но Micron все равно была в отстающих даже формально, без учета быстродействия: Samsung свои первые SSD на TLC NAND (Samsung 840 и Samsung 840 Evo) выпустила гораздо раньше. А в момент дебюта Crucial BX200 компания и вовсе массово поставляла твердотельные накопители на базе памяти уже с вертикальной компоновкой ячеек (3D V-NAND). Это отставание Micron сократила в 2016 году, представив свою 3D V-NAND. Именно это стало первым знаковым событием прошлого года.

К сожалению, праздник отчасти оказался испорчен – выпуск новой памяти был освоен в крайне ограниченных объемах. Причем даже сегодня, спустя год, эта проблема актуальна: в более-менее массовой продаже можно найти только четыре розничных модели SSD на этой памяти – ADATA Ultimate SU800, Crucial MX300, Intel 600p и Transcend SSD230.

При этом Transcend из обещанных трех модификаций в семействе SSD230 (128, 256 и 512 Гбайт) в итоге выпустила лишь одну, самую малообъемную на 128 Гбайт, а две других даже не вспоминаются в документации. Нужно ли отдельно обращать внимание на то, что ADATA, Intel и Transcend – первоочередные партнеры Micron и получают эксклюзивный доступ к новинкам?

В таких условиях про MLC 3D V-NAND и вовсе сначала были лишь разговоры, только недавно такая память появилась в каталоге Micron и случился предварительный анонс одного накопителя – ADATA Ultimate SU900. Впрочем, на самом деле эту память уже можно найти на рынке в розничных моделях SSD. Сохраним пока интригу, но скажу, что договоренность о тестировании такой новинки мною достигнута (и соответствующий образец уже находится в Москве) и это не упомянутый накопитель ADATA.

Одновременно с запуском в розницу 3D V-NAND случилось перераспределение долей между типами флеш-памяти: по итогам первого квартала 2016 года память TLC NAND заняла 55% рынка, MLC NAND перестала быть основным типом флеш-памяти.

Назвать это событие трагедией сложно: используемые на данный момент 15 нм (Toshiba, Western Digital) и 16 нм (IMFT, SK Hynix, Samsung) техпроцессы производства планарной NAND уже отлажены в достаточной мере, что дает очень хороший ресурс по циклам перезаписей. Помимо этого на рынок вышли контроллеры с новым алгоритмом коррекции ошибок LDCP. Итогом стало то, что современные модели SSD-накопителей с легкостью способны поспорить со старыми решениями на MLC NAND.

Как показывают независимые исследования энтузиастов и интернет-ресурсов, популярная 15 нм TLC NAND Toshiba в паре с LDCP-контроллером выдерживает от 3 (в самых дешевых) до 5 и более (в дорогих моделях) тысяч циклов перезаписи. 16 нм планарная TLC NAND Samsung (используемая, например, в Samsung 750 Evo) – и вовсе 4-5 тысяч. Для сравнения – 19 нм MLC NAND Toshiba, считавшаяся одним из самых лучших вариантов памяти MLC NAND, выдерживала 3-5 тысяч циклов перезаписи.

Из менее значительных событий стоит отметить позиции Samsung: они слегка пошатнулись.

Правда, горевать компании особенно не приходится из-за того, что на объемах выпуска это не сказалось: общий объем продаж SSD в 2016 году вырос примерно в полтора раза – точные оценки пока разнятся (2017-й год только начался и итоги еще не подводились).

Возможно, рост был бы еще более впечатляющим, но тут вмешалось третье знаковое событие 2016 года: дефицит флеш-памяти, который приобрел практически катастрофические масштабы для индустрии, вызвав резкий рост отпускной цены NAND в 2016 году (по предварительной оценке – не менее 30%). Возникла проблема не «кому продать», а «было бы что продавать». Причем очень наглядно: количество анонсируемых новинок буквально рухнуло.

У дефицита памяти две причины: рост спроса (причем тут повлияли еще смартфоны, планшеты и прочие мобильные устройства) и, как ни странно, выпуск 3D V-NAND. С первым понятно, со вторым тоже все очень просто. Для выпуска 3D V-NAND строятся новые производственные мощности, но они пока (как завод Toshiba и WD) в основном не введены в эксплуатацию. И выпускаемый ныне объем производится в уже существующих цехах после их глобальной модернизации. Модернизация требует времени и на этот срок производственные линии выводятся из оборота. Образно выражаясь, выпуск 3D V-NAND происходит «в долг – в счет невыпущенной планарной NAND.

Впрочем, компании активно наверстывают упущенное: в первых числах декабря Micron сообщила, что она только что запустила производство 64-слойной 3D V-NAND на Fab10X в Сингапуре. Свой вариант 64-слойной NAND в это же время начали выпускать Toshiba и Western Digital. В ближайшее время такую NAND начнет выпускать и Samsung, которая ранее обещала выпустить новые SSD на этой памяти в первой половине 2017 года. На фоне этого SK Hynix пока отстает: в конце ноября она смогла освоить промышленный выпуск лишь 48-слойной NAND, но представители SK Hynix обещают, что в этом году мы увидим 72-слойную NAND.

3D NAND открывает новые перспективы для рынка: не только рост плотности размещения информации в микросхемах памяти, но и сильное снижение себестоимости продукции. Достаточно привести лишь один пример: в прошедшую недавно «Черную пятницу» Micron продавала Crucial MX300 750 Гбайт в различных иностранных интернет-магазинах (в России, как обычно, все магазины дружно проигнорировали акцию) по цене $99-120. Это – вдвое ниже, чем прочие существующие предложения на обычной планарной NAND. А ведь Micron устраивала эту акцию явно не в убыток себе.

Вдобавок на днях рынок неожиданно всколыхнула информация: руководство Toshiba рассматривает вариант выделения своего полупроводникового производства в отдельную компанию и его продажу. Определенности пока нет. Но логика просматривается: Toshiba и Western Digital выпускают 3D V-NAND с собственным названием BiCS 3D NAND уже долгое время, но вся она идет на производство флешек, карт памяти и прочих устройств подобного класса. Некоторыми экспертами выдвигаются предположения, что качественные характеристики этой памяти просто не позволяют использовать ее в составе SSD. Мало того, представители WD недавно даже прямо заявили, что ранее лета 2017 года ничего подобного ожидать и не стоит. Хотя Toshiba считает все-таки иначе (о чем мы поговорим ниже).

Массовая 3D NAND – это пока будущее, хоть и близкое. А сегодня производители твердотельных накопителей вынуждены компенсировать рост цен на память реализацией ряда различных приемов удешевления своих моделей.