張平

英特爾：數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代的存儲(chǔ)

英特爾在本次CFMS上進(jìn)行了主題演講。英特爾給出的數(shù)據(jù)是，到2025年，全球數(shù)據(jù)量將會(huì)增長(zhǎng)到175ZB，數(shù)據(jù)將成為寶貴的資源。為了存儲(chǔ)和處理如此海量的數(shù)據(jù)，英特爾在很早之前就進(jìn)入了Flash存儲(chǔ)市場(chǎng)，商業(yè)化了17代Flash閃存，包括第一個(gè)64層TLC、第一個(gè)QLC等。在3DNAND方面，英特爾在2016年發(fā)布了第一代32層3DNAND產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)提升至144層，并且采用的是QLC存儲(chǔ)，最大容量為32TB。

在未來(lái)的發(fā)展方面，英特爾認(rèn)為，隨著層數(shù)不斷堆疊，NAND在容量方面的發(fā)展實(shí)際上是不斷收斂的，其原因一方面是堆疊難度越來(lái)越高，很難不斷翻倍，另一方面則是高的堆疊層數(shù)帶來(lái)了工藝方面的挑戰(zhàn)。因此更大的堆疊層數(shù)不是唯一提升NAND容量的方法，英特爾在嘗試使用更多的維度來(lái)提升NAND的容量。英特爾未來(lái)將會(huì)引入PLC技術(shù)，也就是在一個(gè)存儲(chǔ)位上存儲(chǔ)5bit數(shù)據(jù)，相比之前的4bitQLC，PLC能夠再度提升25%的數(shù)據(jù)密度。不過(guò)目前PLC還存在壽命和讀寫(xiě)速度等方面的難題，英特爾宣稱他們的QLC技術(shù)演進(jìn)至PLC技術(shù)是更為容易實(shí)現(xiàn)的。

此外，英特爾還提到了自己的2個(gè)創(chuàng)新技術(shù)，一個(gè)是BBD（BlockByDeck，獨(dú)立層），這個(gè)技術(shù)是指英特爾NAND中，堆疊的不同層（deck）都通過(guò)dummyWL隔開(kāi)，并可以進(jìn)行獨(dú)立的擦除控制，保證其他層的數(shù)據(jù)完整性不變。另一個(gè)技術(shù)是EDSFF接口，這個(gè)技術(shù)使用在SSD上，包括E1.L接口和U.2接口，可以根據(jù)不同的應(yīng)用市場(chǎng)進(jìn)行選擇。比如E1.L面向大容量和高密度存儲(chǔ)，支持更好散熱并為云存儲(chǔ)優(yōu)化。另外，英特爾也已經(jīng)為PCIe4.0做好了準(zhǔn)備，并提供了一套解決方案，從各方面支持存儲(chǔ)容量和速度的提升。

總的來(lái)看，英特爾在目前的這個(gè)數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代，帶來(lái)了一整套數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案，配合英特爾強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算能力，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)計(jì)算提供極大的方便，我們也期待英特爾的技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)的快速發(fā)展。

三星：用全新技術(shù)引領(lǐng)數(shù)據(jù)海洋

三星在CFMS2021上針對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)對(duì)存儲(chǔ)容量、速度和帶寬的需求進(jìn)行了分析。三星認(rèn)為目前數(shù)據(jù)正在快速增長(zhǎng)，但是現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)架構(gòu)馮·諾依曼架構(gòu)存在明顯的局限性，需要進(jìn)一步提升存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能。為此，三星提出了三個(gè)技術(shù)來(lái)改善這種情況。

首先是HBM-PIM技術(shù)，這個(gè)技術(shù)是通過(guò)HBM存儲(chǔ)結(jié)合處理器進(jìn)行2.5D封裝實(shí)現(xiàn)的。所謂PIM，是指集成處理單元的內(nèi)存（processorinmemory），也就是在內(nèi)存中集成了小型的處理單元，內(nèi)存中集成的PCU（可編程計(jì)算單元）能夠幫助系統(tǒng)處理部分計(jì)算任務(wù)，比如目前流行的AI計(jì)算任務(wù)。不僅如此，PIM還可以智能調(diào)用內(nèi)存中的數(shù)據(jù)以節(jié)約帶寬和功耗。三星的數(shù)據(jù)顯示，HBM-PIM能夠在AI計(jì)算中帶來(lái)最高2倍于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性能，并最多降低70%以上的功耗。

其次，三星帶來(lái)了AXDIMM技術(shù)，這是一種在DIMM端使用了PIM技術(shù)的新型存儲(chǔ)設(shè)備。三星為DIMM內(nèi)存加入了名為AXDIMMBUFFER的緩沖片，并內(nèi)嵌處理單元。這樣一來(lái)，內(nèi)存可以智能地對(duì)多個(gè)內(nèi)存芯片進(jìn)行訪問(wèn)，從而提升效率和性能。三星的數(shù)據(jù)顯示在部分AI應(yīng)用中，AXDIMM帶來(lái)了最高2倍性能提升和40%的功耗降低。

最后，三星為存儲(chǔ)設(shè)備帶來(lái)了CXL接口，比如采用CXL的DDR5內(nèi)存。CXL是一種新的協(xié)議，相比現(xiàn)有協(xié)議帶寬更高、延遲更低、環(huán)節(jié)更少，因此能夠使CPU、GPU、FPGA芯片等計(jì)算設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)更為快速的互聯(lián)。三星展示CXL技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品，也顯示了三星在存儲(chǔ)行業(yè)的深厚積累。

在NAND產(chǎn)品方面，三星還帶來(lái)了有關(guān)先進(jìn)通道蝕刻技術(shù)的垂直堆棧展示。三星宣稱新的技術(shù)可以帶來(lái)超過(guò)1000層的堆疊，并且計(jì)劃在2022年帶來(lái)V7的QLC產(chǎn)品。另外，三星在PCIe5.0設(shè)備上也計(jì)劃提供U.2接口的25W設(shè)備，移動(dòng)設(shè)備方面也將提供UFS4.0接口，帶來(lái)24Gbps的速度。

美光：智能汽車數(shù)據(jù)大爆發(fā)即將到來(lái)

美光認(rèn)為，在即將到來(lái)的后疫情時(shí)代，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)生了重大變化，比如現(xiàn)在相比之前，由于遠(yuǎn)程技術(shù)、在線技術(shù)的發(fā)展，實(shí)際產(chǎn)生的數(shù)據(jù)比之前的預(yù)測(cè)提高了大約20%。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展，移動(dòng)市場(chǎng)、5G和AI市場(chǎng)都要求更高、更快的存儲(chǔ)設(shè)備。在嵌入式市場(chǎng)，eMMC由于性能較差，也正在迅速被UFS替代。一般存儲(chǔ)設(shè)備也正在從PCIe3.0過(guò)渡至PCIe4.0，很快還會(huì)過(guò)渡到PCIe5.0，在接口和外形尺寸方面，目前的M.2和U.2接口，會(huì)過(guò)渡到EDSFF以獲得更出色的適用性。

美光著重提到了汽車領(lǐng)域的內(nèi)容。美光認(rèn)為隨著技術(shù)發(fā)展，一輛智能汽車上運(yùn)行的代碼會(huì)達(dá)到1億行～3億行，并且自動(dòng)駕駛會(huì)從L2級(jí)別一直發(fā)展到L5級(jí)別，這都會(huì)帶來(lái)NAND存儲(chǔ)的需求增加。美光預(yù)測(cè)2021年每輛汽車需要100GB存儲(chǔ)空間，2024年將需要超過(guò)300GB。美光在汽車行業(yè)深耕30余年，正在深入地根據(jù)汽車的發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)的需求。

在存儲(chǔ)芯片方面，美光目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了176層NAND的堆疊，相比96層的產(chǎn)品，新品的能效比和性能都提升了2倍，最高傳輸速率可達(dá)到1600MT/s。接下來(lái)，美光還將持續(xù)推進(jìn)技術(shù)研發(fā)，推出超過(guò)200層堆疊的產(chǎn)品，以及加強(qiáng)過(guò)的QLC存儲(chǔ)，加速取代HDD。

國(guó)產(chǎn)全面崛起：全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控

除了國(guó)外廠商外，在本次CFMS2021上，國(guó)內(nèi)廠商也展示了大量先進(jìn)技術(shù)，不但力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，還開(kāi)始積極主動(dòng)地探索技術(shù)前沿、走入研發(fā)的“無(wú)人區(qū)”。

長(zhǎng)江存儲(chǔ)在本次會(huì)議上介紹了自己產(chǎn)品研發(fā)的部分內(nèi)容。2021年，長(zhǎng)江存儲(chǔ)已經(jīng)成功研發(fā)了Xtacting3.0技術(shù)，新的廠房也開(kāi)始投產(chǎn)，64層的顆粒出貨了3億顆，128層QLC、TLC開(kāi)始量產(chǎn)，良率也已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)產(chǎn)品也進(jìn)入了高端智能手機(jī)和企業(yè)級(jí)應(yīng)用。目前長(zhǎng)江存儲(chǔ)希望打造多元化存儲(chǔ)器解決方案，實(shí)現(xiàn)更低成本和更高性能，并希望和合作伙伴一起建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。在具體產(chǎn)品方面，長(zhǎng)江存儲(chǔ)展示了第三代NAND產(chǎn)品，也就是YMTCX2-9060，它使用最高為128層512Gb顆粒，基于Xtacting2.0架構(gòu)構(gòu)建，支持1600MT/sIO接口，相比上代YMTCX1-9050性能提升了大約20%，同時(shí)功耗降低了25%，基本接近理論上限，此外還帶來(lái)了更好的工藝和產(chǎn)品可靠性。