COMPUTING
ΟΙ ΜΝΗΜΕΣ FLASH ΞΕΠΕΡΝΟΥΝ ΤΟΥΣ ΣΚΛΗΡΟΥΣ ΔΙΣΚΟΥΣ ΣΕ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ
Περιεχόμενα
0

ΟΙ ΜΝΗΜΕΣ FLASH ΞΕΠΕΡΝΟΥΝ ΤΟΥΣ ΣΚΛΗΡΟΥΣ ΔΙΣΚΟΥΣ ΣΕ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ

από Ηλίας Τσιλιβίγκος9 Φεβρουαρίου 2016

Για πρώτη φορά στην ιστορία των τεχνολογιών αποθήκευσης, οι συμβατικοί σκληροί δίσκοι μένουν πίσω – τουλάχιστον στο εργαστήριο

Όταν είχαν πρωτοεμφανιστεί, οι μνήμες Flash είχαν αντιμετωπιστεί ως κάτι το “ενδιαφέρον”, όμως σχεδόν κανείς δε θα μπορούσε να φανταστεί πως η τεχνολογία αυτή, μέσα σε λίγα χρόνια, θα είχε εκτοπίσει τους συμβατικούς σκληρούς δίσκους, τουλάχιστον όσον αφορά το κύριο drive που περιέχει το λειτουργικό σύστημα και τα προγράμματα. Κι όμως, αυτό συνέβη σε λιγότερο από μισή δεκαετία.

Πριν λίγα χρόνια, όταν οι SSD έκαναν τα πρώτα τους δειλά βήματα, είχαμε γράψει την άποψη ενός εκ των επιστημόνων της IBM (θα μου επιτρέψετε να μη θυμάμαι το όνομά του) ο οποίος είχε δηλώσει πως μια μνήμη οποιουδήποτε είδους δε θα μπορέσει ποτέ να ξεπεράσει την πυκνότητα δεδομένων ενός αποθηκευτικού μέσου όπως ο σκληρός δίσκος. Μάλιστα, είχε εξηγήσει την – απολύτως λογική – άποψή του λέγοντας πως ένα αποθηκευτικό σύστημα όπως ο σκληρός δίσκος έχει τον μηχανισμό εγγραφής/ανάγνωσης εκτός του ίδιου του μέσου (δηλαδή της μαγνητικής επιφάνειας), επομένως τα δεδομένα μπορούν να βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Αντιθέτως, σε ένα σύστημα όπως οι μνήμες, ουσιαστικά το κάθε κελί” αποθήκευσης έχει μαζί του και τον βασικό μηχανισμό εγγραφής/ανάγνωσης, οπότε πάντα θα “πιάνει” περισσότερο χώρο.
Μάλιστα, η παρομοίωση που είχε χρησιμοποιήσει ήταν πως οι μνήμες μοιάζουν σαν ένα τεράστιο δωμάτιο με πολλά γραφεία με μια μικρή κόλλα χαρτί στο κάθε ένα, ενώ οι σκληροί δίσκοι με το ίδιο δωμάτιο με ένα τεράστιο κομμάτι χαρτί απλωμένο στο πάτωμα.
Θεωρητικά λογικό.

Κι όμως, την εβδομάδα που μας πέρασε, στο International Solid State Circuits Conference (συνέδριο κυκλωμάτων στερεάς κατάστασης) της IEEE (διεθνούς ένωσης ηλεκτρονικών μηχανικών), η Micron, η γνωστή εταιρία κατασκευής μνημών, έδειξε πως ήδη οι NAND Flash έχουν ξεπεράσει τους σκληρούς δίσκους σε επιφανειακή πυκνότητα!
Ήδη από πέρισυ, η Samsung είχε ανακοινώσει πυκνότητα δεδομένων 1,19 terabits/in² (Tbpsi) και είχε δηλώσει πως το 2016 ανέμεναν να φτάσουν τα 1,69Tbpsi.
Φέτος, η Micron δηλώνει πως έχει φτάσει, στο εργαστήριο, τα 2,77Tbpsi με τις δικές της 3D NAND. Για να έχετε ένα μέτρο σύγκρισης, οι πιο μεγάλοι σκληροί δίσκοι αυτή τη στιγμή βρίσκονται περίπου στα 1,3Tbpsi.

  NAND density a

Εδώ όμως πρέπει να διαχωρίσουμε δύο πράγματα. Πρώτον, οι σκληροί δίσκοι δεν έχουν σταματήσει να εξελίσσονται, οπότε μη βιαστείτε να τους ξεγράψετε ακόμη. Δεύτερον, το κόστος κατασκευής των οποιωνδήποτε μνημών είναι πολύ μεγαλύτερο, οπότε το κόστος του αποθηκευτικού χώρου είναι εντελώς άλλο ζήτημα. Οι μνήμες – και ειδικά οι V-NAND – απαιτούν εργοστάσια κατασκευής τα οποία κοστίζουν περί τα 10 δισεκατομμύρια.

Κι όμως, οι τιμές των SSD έχουν μειωθεί σημαντικά τα τελευταία λίγα χρόνια, ενώ στο ίδιο διάστημα η μέση τιμή των σκληρών δίσκων δεν έχει αλλάξει ιδιαίτερα. Αν υπολογίσουμε τη μέση τιμή ανά gigabyte – με βάση τις “εργοστασιακές” τιμές – των συμβατικών σκληρών δίσκων, από το 2012 έως το 2015 έχει πέσει από τα 9 σεντς του δολλαρίου στα 6, ανά gigabyte πάντα, και η πρόβλεψη για φέτος είναι στασιμότητα.

Οι κατασκευαστές σκληρών δίσκων, όμως, δεν κάθονται με σταυρωμένα χέρια. Ούτως ή άλλως, η μέγιστη πυκνότητα δεδομένων που έχει ανακοινωθεί δεν συνάδει με τις πυκνότητες στους δίσκους που κυκλοφορούν. Για παράδειγμα, ενώ η μέγιστη “εργαστηριακή” πυκνότητα που έχει ανακοινωθεί είναι 1,3Tbpsi, η μέγιστη πυκνότητα σε drive του εμπορίου είναι περί τα 0,85Tbpsi ή 850Gbpsi για τη Seagate ενώ το μοντέλο των 8TB της Hitachi έχει πυκνότητα 664Gbpsi.
Θεωρητικά, υπάρχει μεγάλο περιθώριο για βελτίωση, αλλά αυτό πρέπει να μεταφερθεί και στην πράξη.

NAND density b

Η Seagate, από την άλλη, εδώ και καιρό προετοιμάζει μια νέα τεχνολογία για να αυξήσει την πυκνότητα δεδομένων στους δίσκους της: την εγγραφή με θερμική υποβοήθηση (HAMR – Heat Assisted Magnetic Recording), κατά την οποία το μαγνητικό υλικό θερμαίνεται τοπικά με τη βοήθεια ενός laser, και η οποία τεχνολογία μπορεί να αυξήσει την πυκνότητα των δεδομένων κατά 40% άμεσα. Μάλιστα, η εταιρία έχει ήδη επιδείξει δίσκους με HAMR και επιφανειακή πυκνότητα 1,4Tbpsi, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε έναν δίσκο 3,5 ιντσών με χωρητικότητα 100TB.

HDD HAMR a

Οι προβλέψεις της βιομηχανίας ηλεκτρονικών, όμως, είναι πως η πυκνότητα των V-NAND θα συνεχίσει την ανοδική της πορεία και η απόσταση από την πυκνότητα των μαγνητικών μέσων θα συνεχίσει να αυξάνεται για την επόμενη δεκαετία. Με μια τέτοια πρόβλεψη, είναι εύκολο να φανταστούμε SSDs με χωρητικότητες ανάλογες των τωρινών σκληρών δίσκων σε τιμές που σήμερα αντιστοιχούν σε SSD των 128GB, εντός των επόμενων δύο ετών.

Αυτά, βέβαια, είναι “προβλέψεις”. Όμως, η πραγματικότητα έχει την κακή συνήθεια να προσγειώνει υπεραισιόδοξες προβλέψεις ανώμαλα. Το ίδιο συνέβη και με την πρόβλεψη που προανέφερα στην αρχή του άρθρου, το ίδιο έχει συμβεί πολλάκις και με προβλέψεις σοβαρότατων επιστημόνων του χώρου, όπως και η πρόβλεψη που έλεγε πως το 2016 τα ηλεκτρονικά θα κατασκευάζονται στα 5 νανόμετρα.

Αφήστε μια απάντηση