Solid State Drive Nand-flashgeheugen
NAND-flashgeheugen heeft voor het eerst een grotere geheugendichtheid dan HDD-technologie. Dat betekent dat opslag in datacenters steeds minder ruimte in beslag neemt met SSD’s dan met harde schijven.
Flashgeheugen nu grotere geheugendichtheid dan HDD
Chipproducent Micron liet vorige week tijdens een presentatie op een congres in San Francisco zien dat NAND-flash inmiddels een hogere geheugendichtheid heeft dan magnetische opslag. Dat wordt tegenwoordig uitgedrukt in terabit per square inch, oftewel Tbpsi. Flashproducten hebben vorig jaar 1,19 Tbpsi bereikt en dit jaar wordt dat zelfs 1,69.
Ruwe opslagkosten lager bij HDD
Tom Coughlin, hoofd van het onderzoeksbureau dat het voorbijstreven van magnetische opslag noteert, schreef vorige week in een column bij Forbes over de gegroeide opslagcapaciteiten. “De laatste harde schijf-producten vanaf het derde kwartaal van 2014 tot dezelfde periode een jaar later hadden een vergrootte dichtheid van 60 procent, dus HDD’s evolueren door”, schrijft Coughlin. “Aan de andere kant neemt de dichtheid van flashgeheugen veel meer toe: 2,77 Tbpsi is veel groter dan welke HDD dan ook.”
“Dit is een nieuwe ontwikkeling. Flash is aan het ontwikkelen en wordt steeds competitiever als het gaat om geheugendichtheid, maar het is nog steeds duurder om deze chips te produceren dan het is om schrijven te maken. De ruwe kosten van opslag zijn waarschijnlijk voorlopig nog steeds lager voor HDD’s.”
Volgens de projectie van Samsung die flash-ontwikkeling afzet tegenover de evolutie van magnetische leeskoppen, is NAND-technologie HDD-evolutie voorbij gestreefd.
De hoogste geheugendichtheid bij HDD is 1,3 Tbpsi en Microns nieuwe 3D NAND-flashproducten tikken de 2,77 aan in recente prototypes. Maar die 1,3 is volgens Coughlin het hoogste wat beschikbaar is en de meeste producten hebben een veel lagere dichtheid.
Nieuwe SSD’s in de coulissen
De harde schijven van Seagate hebben bijvoorbeeld een maximum van 850 Gigabit per square inch (Gbpsi). Deze drives gebruiken SMR waarbij magnetische sporen overlappen voor een grotere dichtheid.
De NAND-dichtheid die je nu ziet wordt binnenkort al verscheept. Grote SSD-fabrikanten als Samsung staan al klaar met 15 TB in drives van 2,5 inch. Goedkoop zijn ze niet. Japanse producent Fixstars verkoopt 13 TB SSD’s van meer dan tienduizend euro. Dat komt neer op ongeveer een euro per GB. Ter vergelijking: een heliumdrive van 8 TB kost een paar honderd euro.
“Dit betekent niet dat de prijs op het niveau van harde schijven gaat komen, omdat de fabrieken om flash te produceren veel duurder zijn om te bouwen dan eentje die harde schijven produceert. Vooral als het om 3D NAND gaat; die kosten ongeveer tien miljard per fabriek”, aldus Coughlin. Vanwege de hogere dichtheid van 3D NAND, herbouwen chipproducenten als Intel en Micron hun productiecapaciteit om meer 3D te produceren tegen relatief lagere kostprijzen in vergelijking met concurrenten.
Populariteit flashgeheugen bgroeit
De zakkende prijzen van SSD’s hebben er ook voor gezorgd dat ze vaker worden verwerkt in dunne laptops. Afgelopen jaar bevatte een op de vier laptops een SSD. Dit jaar wordt dat 31 procent en in 2017 zou aandeel SSD’s in laptops op 41 procent moeten zitten.
Aan de prijzen van HDD’s is daarentegen maar weinig veranderd de afgelopen jaren. Van 2012 tot en met 2015 is de prijs per gigabyte van HDD elk jaar één dollarcent gedaald tot aan 6 cent per GB. Maar de komende twee jaar verandert er naar verwachting niets en blijft het 6 cent. Coughlin verwacht dat 3D NAND volgend jaar qua prijs gelijk komt te staan met ‘gewoon’ NAND-geheugen.
De evolutie van magnetisch
Maar vlak de evolutie van magnetische opslag niet helemaal uit, waarschuwt de onderzoeker. “HDD-producenten steken nog steeds R&D-geld in SMR en TDMR. De trukendoos van de sector voor magnetische opslag is nog niet leeg.”
De evolutie van HDD-dichtheid staat ook niet stil. Maar in 2012 gaven demonstraties 1,5 Tbpsi aan en in de praktijk zijn ze blijven steken op een maximum van 1,3 Tbpsi.
Neem fabrikant Seagate, die in 2014 aangaf HAMR te willen gebruiken. Bij deze technologie wordt een laser gebruikt om bits stabieler naar een platter te schrijven en dat vergroot de dichtheid met nog eens 40 procent.
Dat betekent dat de geheugendichtheid van HDD’s flink groeit, naar 3,5 inch schijven van 60 TB, tot single platter-disks voor laptops met een capaciteit van 20 TB. Het bedrijf wil het komend jaar een datacenterproduct demonstreren en in 2018 moet HAMR breder worden gebruikt.
