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L'été dernier, Samsung avait annoncé sa quatrième génération de mémoire flash V-NAND (utilisée notamment pour les SSD), avec pas moins de 64 couches pour des dies qui pourraient atteindre jusque 512 Gbit (soit 64 Go).

Ce type d'annonce est souvent effectué très en amont par Samsung, qui vient d'annoncer seulement aujourd'hui la production en volume de cette V-NAND TLC 64 couches. Le communiqué précise explicitement qu'il s'agit de dies de 256 Gbit (32 Go, on peut en empiler jusque 16 dans un "package" pour des puces atteignant 512 Go), ce qui est assez surprenant. Le constructeur aurait pu simplement omettre ce détail ! On ne sait pas si les modèles 512 Gbit seront annoncés ultérieurement ou s'ils ont été annulés.

Par rapport à la génération précédente, Samsung annonce une consommation inférieure de 30% (la tension d'alimentation passe de 3.3V à 2.5V), et une fiabilité accrue de 20%.

Ces puces avaient commencées à être fabriquées en petites quantités en début d'année, Samsung indique qu'il s'attend à ce que cette nouvelle génération représente plus de la moitié de sa production d'ici à la fin de l'année. Les produits commerciaux basés sur cette V-NAND devraient être annoncés dans les mois qui viennent.

On notera qu'a la fin du communiqué, Samsung évoque déjà sa prochaine génération de V-NAND qui pourrait dépasser 90 couches pour des dies de 1 Tbit.

La conférence ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) se tiendra pour son édition 2017 du 5 au 9 février à San Francisco, et nos confrères d'EEtimes  ont eu accès à l'avant programme.

Comme tous les ans les acteurs du milieu des semi conducteurs y présenterons leurs nouveautés, et l'on notera que TSMC et Samsung présenterons leurs cellules SRAM (utilisées notamment pour la mémoire cache dans les puces). L'année dernière, Samsung avait proposé deux versions distinctes pour son process 10nm, optimisées pour la densité ou les performances, de 0.040 µm² et 0.049 µm².

D'après nos confrères, TSMC présentera une cellule SRAM 7nm de seulement 0.027µm², tandis que Samsung présentera une cellule SRAM 7nm de 0.030µm², mais fabriquée en EUV. D'après Samsung, l'EUV permettrait de diminuer la tension minimale nécessaire de 39.9mV (TSMC indique aussi des optimisations basse tension, on attendra la conférence pour comparer l'impact ou non de l'EUV).

La SRAM est un composant fondamental des puces et sa taille permet en général de se donner une bonne idée des process. Cependant il faut être assez méfiant, les constructeurs annonçant parfois des "records" de densité qu'ils n'utilisent pas forcément en production. Nous avons rapporté dans le tableau ci dessous les chiffres les plus bas (correspondant aux bibliothèques "hautes densité") pour TSMC, Samsung et Intel :

Par rapport au tableau, on notera qu'Intel n'utilise pas cette SRAM haute densité dans ses processeurs, mais de la SRAM 0.059 µm². Même en prenant cela en compte, Intel garde la meilleure densité à 16/14nm pour la SRAM. Le constructeur ne fournit pas encore d'infos sur ses futurs process.

TSMC n'a pas donné non plus de chiffre exact pour son 10nm, estimant simplement 50% de réduction par rapport à son 16nm sur la SRAM, ce qui nous vaut un chiffre entre parenthèses. Selon toutes vraisemblances, et conformément aux autres annonces sur la densité (2.1x d'après le constructeur), on estimera que TSMC devrait avoir une SRAM d'une taille légèrement inférieure à celle de Samsung.

Intel ne devrait pas effectuer d'annonce sur ce sujet lors de l'ISSCC, ce qui est assez dommage. Le constructeur devrait présenter les FPGA Altera Stratix 10 (14nm) tandis qu'AMD proposera une présentation plus en détails de Zen.

On notera aussi que Western Digital/Toshiba, ainsi que Samsung, présenterons des puces 3D NAND 512 Gbit TLC 64 couches. Dans le cas de Samsung, cette puce avait été annoncée cet été, plus de détails techniques devraient être disponibles. Pour Western Digital/Toshiba, cette puce avait été évoquée cet été comme objectif.

On notera que nos confrères pointent à raison un grand absent : une fois de plus, ni Intel, ni Micron, n'effectueront de présentation technique de leur mémoire 3D Xpoint !

Samsung vient d'annoncer  ses nouveaux SSD au format M.2 (2280), les 960 Pro et Evo. De nouvelles références qui viennent remplacer les 950 Pro et Evo lancés l'année dernière.

Ces SSD ont en commun une interface PCIe 3.0 sur quatre lignes et un nouveau contrôleur de Samsung, appelé Polaris. Il dispose de cinq coeurs et peut même embarquer la DRAM en mode PoP (la mémoire est superposée au contrôleur, permettant de gagner de la place sur le PCB). Il implémente notamment une nouvelle version de la technologie de cache SLC "TurboWrite" du constructeur.

On notera que Samsung a également vanté son nouvel autocollant qui intègre désormais une couche métallique de cuivre pour servir de "radiateur" et aider la dissipation !

Le 960 Pro embarque la "nouvelle" mémoire V-NAND de troisième génération... introduite l'année dernière (il faudra attendre l'année prochaine pour la Gen 4, annoncée cet été). Il s'agit de 3D NAND MLC 48 couches utilisant des dies de 32 Go.

Trois capacités sont annoncées, 512 Go, 1 To et 2 To avec des vitesses séquentielles de 3500 Mo/s en lecture et 2100 Mo/s en écriture. Côté aléatoire, sur des blocs de 4K en QD32 le modèle 512 Go atteint 330k IOPS en lecture et en écriture. Les deux autres modèles sont annoncés pour 440k en lecture et 360k en écriture.

Les prix annoncés en dollars sont de 329, 629 et 1299 pour les trois capacités, avec une garantie de 5 ans.

Les 960 Evo embarquent également de leur côté de la V-NAND troisième génération, mais cette fois ci il s'agit de 3D NAND TLC (toujours 48 couches/32 Go).

Trois capacités sont annoncées, 256 Go, 512 Go et 1 To. Les performances séquentielles sont de 3200 Mo/s en lecture. Pour ce modèle, Samsung annonce séparément les performances en écriture en mode TurboWrite (cache SLC) et en mode continu. On atteint 1500, 1800, et 1900 Mo/s lorsque l'on reste sur le cache SLC sur les trois capacités. Lorsque l'on sort du cache par contre, les performances en écriture descendent à 300, 600, et 1200 Mo/s en fonction là aussi de la capacité.

Du côté des opérations aléatoires, les modèles 256 et 512 Go sont annoncés pour 330k IOPS en lecture et écriture, et 380k/360k en lecture/écriture pour le modèle 1 To.

Les prix sont annoncés en dollars toujours, respectivement 129, 249 et 479 avec une garantie en baisse, seulement trois années comparé aux cinq proposés pour les 950 Evo. La disponibilité est annoncée pour le mois d'octobre pour toutes ces nouvelles références.

Toshiba est lui aussi présent au Flash Memory Summit et y va de ses annonces. Il y a quelques semaines, Toshiba annonçait l'échantillonnage des dies NAND 3D 32 Go en 64 couches, avec pour objectif de proposer des dies de 64 Go en 64 couches en 2017.

La firme japonaise confirme cet objectif et indique qu'elle proposera en 2017 des packages de 1 To en reliant 16 de ces dies via des TSV (quelque chose de similaire à l'annonce de Samsung). Toshiba s'attend à doubler la densité de ses dies fin 2018/courant 2019 avec pour but de proposer des packages de 2 To en 2019.

On notera également que Toshiba pense passer à la version 4 du PCI Express en 2019, nos confrères d'EETimes rapportant également que Toshiba aurait désormais des puces NAND 3D en QLC fonctionnelles. Pour rappel, MLC, TLC et QLC indique le nombre de bits stockés dans une cellule (respectivement 2, 3 et 4 pour la QLC donc). Augmenter le nombre de bits permet d'augmenter la densité au détriment de la rapidité de programmation de la cellule.

Toshiba voit la QLC comme une solution aux besoins de stockages "froids" comme ceux de Facebook par exemple qui stockent indéfiniment des données qui ne changent pas. Aucune date n'est cependant avancée pour le moment pour une éventuelle disponibilité.

Samsung est lui aussi bien évidemment présent au Flash Memory Summit et en profite pour annoncer sa quatrième génération de mémoire NAND 3D (connue sous le nom marketing V-NAND). L'année dernière, Samsung annonçait sa troisième génération qui faisait passer à 48 couches pour obtenir jusque 32 Go par die.

 

 

Cette année, Samsung annonce 64 couches pour une densité maximale de 512 Gbit en TLC, soit 64 Go par die. De quoi permettre d'atteindre pas moins de 1 To par package (en superposant 16 dies). Samsung proposera donc un SSD BGA de 1 To avec 1500 Mo/s en lecture et 900 Mo/s en écriture.

Le PM1643 de 32 To, photo The SSD Review 

Le SSD PM1633a de 16 To (qui avait été annoncé lors du Flash Memory Summit 2015 il y a un an, mais seulement commercialisé ces dernières semaines sera remplacé à terme par un modèle 32 To, le PM1643.

Une version 32 To en NVMe est également annoncée sous la référence PM1735 et un modèle M.2 de 4 To est également au programme en taille standard, et Samsung compte proposer en 2017 un "nouveau" format de M.2 dédié aux serveurs, le M.2 32114 (32mm de large pour 114 de long) avec une capacité pouvant atteindre 8 To, ce qui permettra d'atteindre 256 To de stockage dans un rack 1U.

Bien évidemment, et le lancement ces derniers jours du PM1633a le prouve, les annonces de Samsung se traduiront au fur et a mesure dans les mois à venir, le communiqué de presse du constructeur  évoque le quatrième trimestre pour les premières disponibilités de produits basés sur la V-NAND de quatrième génération. Le PM1643 est quand à lui annoncé pour 2017 sans plus de précision.

 

 

On notera enfin une dernière annonce très floue de la part de Samsung avec la Z-NAND, un "nouveau type de mémoire" qui partage "la même structure fondamentale que la V-NAND" en utilisant un "design de circuit et un contrôleur unique". Si cela ne nous dit pas grand chose sur la manière dont fonctionne la technologie, il faut y voir la réponse de Samsung à la PRAM 3D XPoint d'Intel/Micron, le constructeur ne s'en cache en reprenant les mêmes arguments, une mémoire qui vient s'intercaler entre la DRAM (volatile, très rapide) et la NAND (non volatile, moins rapide).

La Z-NAND aurait une latence similaire à la PRAM, des performances séquentielles 20% supérieures, et une efficacité énergétique significativement meilleure. Bien entendu ces chiffres sont assez creux sachant que Samsung ne précise pas à quelle PRAM il se compare, mais on voit bien qu'Intel et Micron sont visés par cette annonce. Plus de détails devraient être disponibles d'ici quelques mois, Samsung annonçant une disponibilité en 2017.