近日召開的國際閃存技術(shù)峰會(huì)(Flash Memory Summit)上，東芝公布的內(nèi)容干貨滿滿。不僅憑借著最新推出的XFMExpress標(biāo)準(zhǔn)贏得了今年的“Best of Show”（展會(huì)最佳）大獎(jiǎng)，還公布了諸多業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的前沿存儲(chǔ)技術(shù)。

東芝正在擁抱PCIe 4.0和諸多新的存儲(chǔ)技術(shù)，包括全新的PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤，發(fā)布了XL-Flash Storage Class Memory (SCM)，提供native NVMe over fabrics (NVMe-oF)的以太網(wǎng)固態(tài)硬盤等等。甚至在展會(huì)上，東芝還提及了即將到來的BiCS FLASH，包括五層單元（PLC）NAND開發(fā)。

在東芝的主題演講中，該公司發(fā)言人不僅探討了公司的XL-Flash技術(shù)，而且還談及了未來發(fā)展的一些有趣觀點(diǎn)。

東芝表示已經(jīng)計(jì)劃從第五代BiCS Flash朝著第七代發(fā)展。每代產(chǎn)品革新都契合PCIe標(biāo)準(zhǔn)。從BiCS 5開始，很快將與PCIe 4.0一起上市，但該公司尚未提供具體的時(shí)間表。 BiCS5將具有1,200MT / s的更高帶寬，而BiCS6將達(dá)到1,600MT / s，而BiCS7將達(dá)到2,000MT / s。

目前公司已經(jīng)著手Penta-level五層單元（PLC）NAND閃存的研究工作，并通過優(yōu)化當(dāng)前QLC NAND來驗(yàn)證five-bit per cell NAND。新閃存提供更高的密度，每個(gè)單元可以存儲(chǔ)5位，目前的QLC只能存儲(chǔ)4位。

不過要做到這點(diǎn)，每個(gè)單元需要存儲(chǔ)32個(gè)不同的電壓級別，而且固態(tài)硬盤主控需要能夠準(zhǔn)確讀取他們。而如此多的電壓水平和納米規(guī)模，因此新的技術(shù)非常具有挑戰(zhàn)性。為了控制更嚴(yán)格的閾值，公司必須開發(fā)一些可能適應(yīng)其當(dāng)前TLC和QLC以提高性能的額外流程。

相比較其他類型的閃存來說，QLC運(yùn)行速度較慢且耐用性低。而PLC具備更低的耐用性和更慢的性能。不過新的NVMe協(xié)議功能（如分區(qū)命名空間（ZNS））應(yīng)有助于緩解某些問題。 ZNS本身旨在減少寫入放大，減少對媒體過度配置和內(nèi)部控制器DRAM使用的需求，當(dāng)然，還可以提高吞吐量和降低延遲。

東芝還開發(fā)了新的生產(chǎn)工藝，可以提高各種形式的下一代BiCS FLASH的芯片密度。它基本上將存儲(chǔ)單元分成兩半以擴(kuò)大規(guī)模，同時(shí)保留常規(guī)的3D閃存過程。東芝目前還不確定這種方法是否完全可行。

XL-Flash細(xì)節(jié)

在去年的國際閃存技術(shù)峰會(huì)上，東芝正式宣布了XL-Flash。XL-Flash是東芝對標(biāo)三星Low Latency V-NAND （簡稱Z-NAND)和英特爾Optane存儲(chǔ)的方案。由于Optane存儲(chǔ)過于昂貴，而三星Z-NAND僅限于自己的專有產(chǎn)品，因此這是擺在東芝面前的新機(jī)會(huì)。它為公司的客戶設(shè)計(jì)了一個(gè)更具成本效益，更低延遲的存儲(chǔ)解決方案，彌補(bǔ)了DRAM和NAND性能之間的差距。

XL-Flash的核心功能

● 128千兆位（Gb）裸片（可提供2芯片，4芯片，8芯片封裝）

● 4KB頁面大小，可實(shí)現(xiàn)更高效的操作系統(tǒng)讀寫操作

● 16-plane架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更高效的并行性

● 快速頁面讀取和編程時(shí)間。東芝稱XL-FLASH提供的讀取延遲小于5微秒，比現(xiàn)有TLC快約10倍

采用類似于三星的Z-NAND設(shè)計(jì)，東芝的XL-Flash是一種SLC NAND形式，已針對最快的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)東芝的初步計(jì)劃，將在SSD中使用持久性存儲(chǔ)器，但該公司提到可能用于搭載DRAM總線的非易失性雙列直插式存儲(chǔ)器模塊（NVDIMM）。樣品設(shè)備目前已經(jīng)完成，預(yù)計(jì)將于9月開始出貨，大規(guī)模量產(chǎn)預(yù)計(jì)2020年開始。

東芝是第一家宣布并公開演示企業(yè)/數(shù)據(jù)中心PCIe 4.0固態(tài)硬盤的公司。全新的CM6系列企業(yè)和CD6系列數(shù)據(jù)中心SSD采用公司最新的96層BiCS4閃存構(gòu)建，時(shí)序吞吐量高達(dá)6.7 GB / s。

CD6專為云計(jì)算，內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)（CDN）和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用而構(gòu)建，而CM6則面向HPC，大數(shù)據(jù)分析，容器化和虛擬化應(yīng)用。每個(gè)都有新的U.3規(guī)格（SFF-TA-1001）因子，可用于單端口（CD6）和單/雙端口（CM6）配置。此外，它們支持最新的NVMe 1.4規(guī)范。

去年東芝推出了KumoScale，這款軟件能夠?qū)⒏咝阅躈VMe SSD與計(jì)算節(jié)點(diǎn)分離，并讓這些SSD作為網(wǎng)絡(luò)連接資源在在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上共享和提供。

去年東芝推出了采用這款軟件的NVMe-oF。東芝展示了一個(gè)裝有24個(gè)以太網(wǎng)SSD的以太網(wǎng)JBOF盒子。每個(gè)SSD都出現(xiàn)在系統(tǒng)中，具有單獨(dú)的IP地址，可通過以太網(wǎng)進(jìn)行訪問。生產(chǎn)就緒的原型SSD采用東芝的96L 3D NAND，并利用Marvell 88SN2400 NVMe-oF SSD控制器創(chuàng)建25Gb以太網(wǎng)鏈路而不是PCIe通道。

NVMe-oF是一項(xiàng)非常有趣和有用的技術(shù)。它旨在通過結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低延遲訪問，并將整個(gè)SSD的帶寬暴露給網(wǎng)絡(luò)，并減少對存儲(chǔ)部署的高PCIe通道分配的需求。因此，這些有價(jià)值的通道可用于更重要的計(jì)算設(shè)備，如GPU和其他加速卡，而不是本地存儲(chǔ)。