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Samsung 845DC Pro et EVO
Samsung 850 Pro avec V-NAND
Samsung améliore sa 3D V-NAND
La V-NAND débarque sur un SSD Samsung
3D NAND 48 couches chez Toshiba
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Toshiba vient d'annoncer avoir produit des puces mémoires flash (NAND) à construction verticale (souvent appelée 3D NAND) à 48 couches. Pour rappel, en 2007 Toshiba avait été le premier à produire une technologie de mémoire ou l'organisation des cellules se fait non plus de manière horizontale comme traditionnellement, mais cette fois ci de manière verticale.
La mémoire NAND traditionnelle au milieu en haut peut être empilée (Stack), la stratégie classique que l'on voit à droite, ou bien transposée verticalement (le chemin de gauche) pour réaliser une structure appelée BiCS par Toshiba qui peut être vue comme le pendant du FinFET pour la NAND
En 2007, Toshiba ne précisait pas le nombre de couches qu'il avait réussi à superposer dans sa structure mais évoquait dans son communiqué de presse le nombre de 32 pour expliquer les difficultés de l'empilement. Presque huit années après, le constructeur indique aujourd'hui avoir produit des puces 48 couches de 128 Gbits (16 Go) qui sont disponibles dès aujourd'hui sous la forme d'échantillons.
Toshiba indique également qu'il commercialisera cette mémoire à partir de 2016, elle sera fabriquée en volume dans la nouvelle Fab2 située à Yokkaichi au Japon. En 2014, Toshiba avait annoncé remplacer cette ancienne usine par une nouvelle qui serait capable de produire de la mémoire NAND classique et « 3D » à compter de 2016. Le communiqué de la marque indique que la Fab2 devrait être opérationnelle durant la première moitié de 2016.
Cette structure de mémoire permet théoriquement d'augmenter fortement la densité même si pour l'instant, il faut se contenter de puces 128 Gbits pour ce premier échantillon. On rappellera que si Toshiba a été pionnier de cette technologie, Samsung avait été le premier à lancer la production de sa propre version de mémoire NAND verticale, baptisée V-NAND en 2013. Si l'agencement technique semblait légèrement différent du BiCS de Toshiba (voir notre article), le principe de base reste le même.
Cette V-NAND s'est ainsi retrouvée dans les SSD 850 Pro du constructeur sous la forme de puces empilant 32 couches. De son côté, si Toshiba met en avant l'empilement de 48 couches, on ne connait pas encore la finesse de gravure qui sera utilisée. Plus de détails seront probablement dévoilés d'ici à l'année prochaine. Pour le reste de la concurrence, Intel et Micron devraient proposer leur version 3D NAND 32 couches au second semestre 2015, tandis qu'il faudra attendre 2016 pour Hynix.
Micron affûte ses armes pour la NAND 3D
Micron vient d'annoncer que les travaux visant à doubler la capacité de production de sa Fab10 de Singapour avaient débutés. Avec 23 700m² supplémentaires, cette extension nommée F10X permettra à elle-seule de graver de la NAND 3D Micron de 2nde génération sur 140 000 wafers par mois, soit le niveau actuel de production de la Fab 10 qui produit pour l'instant de la NAND 16nm.
Micron a également donné quelques détails supplémentaires sur ses avancées côté NAND lors d'une conférence destinée aux analystes en février . On a notamment appris à cette occasion de la 16nm TLC était actuellement produite à Singapour et que le fabricant avait pour intention de lancer des SSD l'utilisant au second semestre. Pour la suite Micron mise à 100% sur la NAND 3D et la première génération devrait pour sa part être produite à compter de la mi-2015, pour une introduction sur des SSD en toute fin d'année.
Micron travaille pour rappel conjointement avec Intel sur cette NAND 3D, un domaine dans lequel ils accusent du retard sur Samsung. Ils ont toutefois l'intention de le rattraper ce retard avec une puce 256 Gb 32 couches qui offrira une meilleure densité par mm² que Samsung et un coût inférieur. On notera que si les projections de coût font état de versions MLC et TLC pour la NAND 3D 32 couches, pour les futures versions générations 48, 64 et 96 couches seule la TLC est mentionnée. Actuellement en développement, la NAND 3D de 2nde génération qui sera produite dans l'extension de F10X débarquera un an après la 1ère, suivie un an plus tard de la 3è génération.
Samsung lance son 850 EVO en V-NAND TLC
Samsung lance officiellement son Samsung 850 EVO, testé entre autre par nos confrères d'AnandTech . Pour rappel ce SSD attendu depuis quelques mois déjà utilise à l'instar du 850 PRO de la mémoire Flash V-NAND 32 couches, mais cette fois non plus en mode MLC (2 bits par cellule via 4 niveaux de tension) mais TLC (3 bits par cellule via 8 niveaux de tension).
Le Samsung 850 EVO est décliné en versions 120, 250, 500 Go et 1 To. Dans tous les cas on trouve au sein du SSD des puces intégrant 8 die de 128 Gbit, avec au total une à huit puces selon la capacité. La DRAM, de type LPDDR2, varie entre 256 et 1 Go selon le modèle alors que seule la version 1 To dispose d'un contrôleur 3 coeurs, les versions inférieures utilisant un contrôleur à deux coeurs.
Du côté des performances annoncées on est au limite du SATA 6 Gb/s avec 540 Mo /s en lecture et 520 Mo /s en écriture. Attention toutefois ce débit en écriture est obtenu en partie grâce au cache TurboWrite qui utilise selon la version 9 à 36 Go de mémoire TLC pour disposer de 3 à 12 Go de mémoire SLC très rapide. Une fois ce cache rempli, le débit en écriture est de 150, 300, 500 et 520 Mo /s sur les versions 120, 250, 500 et 1 To.
En lecture 4K aléatoire le Samsung 850 EVO est à 10K IOPS en QD1 et 94 à 98K IOPS selon la capacité en QD32, en écriture on obtient 40K IOPS en QD1 dans le cache TurboWrite, 33K IOPS hors TurboWrite. En QD32 on est à 88 à 90K IOPS dans le cache TurboWrite, mais on retombe à 35K et 66K IOPS sur les versions 120 et 250 Go alors que les SSD 500 Go et 1 To seraient capable de maintenir le même niveau de performances.
Au-delà des performances c'est bien entendu de l'endurance qu'on attendait la V-NAND TLC et de ce côté on n'est pas déçu puisque les Samsung 850 EVO sont garantis 5 ans avec des endurances respectives annoncées à 75 To pour les versions 120 et 250 Go et 150 To pour les versions 500 Go et 1 To.
Comme d'habitude il ne s'agit ici que d'un chiffre pessimiste avec une amplification en écriture élevée, et les données SMART relevées lors des tests par AnandTech montrent que Samsung a validé les cellules pour 2000 cycles d'écritures (de quoi atteindre 2000 To sur la version 1 To donc en conditions optimales !), soit le double de celles d'un Samsung 840 EVO. Un Samsung 850 Pro est pour sa part annoncé à 150 To quelle que soit sa capacité, avec une endurance à 6000 cycles d'après son réglage SMART contre 3000 pour un Samsung 840 Pro.
La V-NAND TLC ne semble donc pas avoir à rougir devant la MLC que ce soit du côté des performances comme de l'endurance, avec un gros avantage qui est celui de la densité puisque Samsung annonce l'avoir doublé par rapport à de la mémoire TLC 19nm classique. Attention cela ne veux pas dire que le coût de production est inférieur, la V-NAND étant probablement nettement plus chère à produire à densité égale... mais de ce côté nous n'en sauront pas plus.
Finalement la seule déception se situe côté tarif, puisque les prix annoncés outre-Atlantique sont les suivant :
- 100$ en version 120 Go
- 150$ en version 250 Go
- 270$ en version 500 Go
- 500$ en version 1 To
Si les 20% de plus par rapport aux Samsung 840 EVO sont justifiés, le problème c'est que Samsung n'est pas seul au monde... et que le 840 EVO n'était pas très bien placé face au Crucial MX100 qui est encore moins cher. Le 850 EVO aura pour lui la garantie de 5 ans et une endurance officielle accrue sur la version 500 Go (le MX100 n'existe pas en 1 To, il est annoncé à 72 To d'endurance quelle que soit la capacité alors qu'elle est logiquement 4 fois supérieure en passant de 128 à 512 Go), mais est-ce suffisant ? Quoi qu'il en soit nous verrons bien quels seront les prix réellement pratiqués lorsque les 850 EVO arriveront sur les étalages, ce qui devrait arriver dans les prochaines semaines.
3D NAND en 2015 chez Intel / Micron
Lors d'une conférence destinée aux investisseurs, Intel a dévoilé quelques informations sur sa prochaine génération de NAND 3D qui verra le jour en 2015. Le constructeur prévoit une densité par die de 256 Gbits en MLC, le double des puces "2D actuelles" et quasi 3x plus que la dernière génération de V-NAND Samsung 40nm qui atteint 86 Gbits en MLC.
Pour ce faire Intel, qui travaille sur le sujet avec Micron au sein de leur joint-venture IMFT, utilise probablement une finesse de gravure plus fine puisque dans les deux cas le nombre de couches est de 32. On ne connait par contre pas la taille du die en comparaison de celui de Samsung, mais Intel met en avant une percée en termes de coût de production par rapport à la V-NAND Samsung. Ce dernier devrait toutefois répondre au second semestre 2015 avec une nouvelle génération de V-NAND.
Intel profite de cette densité accrue pour annoncer qu'il serait possible d'obtenir une capacité de stockage de 1 To sur seulement 2mm de hauteur, logiquement en empilant 32 de ces die, et qu'il sera également possible d'utiliser ce type de puce pour atteindre des capacités supérieures à 10 To des SSD (professionnels, même si ce n'est pas précisé).
Les autres constructeurs ont également dans leur carton de la NAND 3D, mais il faudra a priori attendre 2016 chez SanDisk/Toshiba comme chez Hynix.
V-NAND TLC en production chez Samsung
Samsung vient d'annoncer qu'il avait débuté la production en volume de sa mémoire Flash 3D Vertical NAND (V-NAND) en version TLC, c'est-à-dire avec des cellules capables de contenir chacune 3 bits via 8 niveaux de tensions distincts. Le constructeur confirme au passage son avance sur ce type de mémoire Flash "3D", les autres constructeurs ayant prévus de débuter la production de ce type de mémoire en 2015 voir 2016.
Comme les versions MLC à 2 bits par cellule, ce sont 32 couches qui sont utilisées. Pour rappel la V-NAND permet un empilement vertical des cellules, ce qui permet malgré une finesse de gravure de 40nm d'atteindre une densité de bits par mm² comparable voir supérieure à celle obtenue par Micron et Toshiba/Sandisk en 16/15nm tout en conservant sur le papier une endurance supérieure.
Les nouvelles puces offrent une capacité de 128 Gbits, en comparaison des 86 Gbits proposés par les puces V-NAND MLC utilisées sur le 850 Pro. Un mois séparait l'annonce de leur production de celle du 850 Pro, l'annonce du 850 EVO utilisant la V-NAND TLC ne devrait donc plus tarder.
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