Toshiba ya trabaja en NAND Flash PLC: 5 bits por celda para mayor densidad

Estamos viviendo una época de «bonanza» con las memorias NAND Flash, donde los precios parecen haberse estancado y es posible que vayan al alza en breve de nuevo. Las memorias QLC y su implementación parecía que podrían ser otro punto de inflexión en los precios, pero cuando todavía no se ha masificado esta tecnología Toshiba ya habla de la siguiente,: PLC o NAND Flash de 5 bits por celda.

Toshiba ya piensa en BiCS 5, 6 y 7: hasta 2000 MT/s

Toshiba-CM6-Enterprise

Tan importante es la densidad como lo es la velocidad que sea capaz de alcanzar un dispositivo basado en NAND Flash. Normalmente, estamos acostumbrados a que estos dos parámetros aumenten y donde el precio por cada Gigabyte se reduzca, pero esto cada vez es más complicado de lograr debido a las limitaciones técnicas de la propia esencia de las NAND Flash.

Como sabemos, Toshiba hace coincidir cada generación de su tecnología BiCS con la implementación de nuevos buses PCIe, donde en este caso está a punto de lanzar BiCS 5 para PCIe 4.0.

Pero la compañía ya tiene vistas en el futuro y por ello dejó ver un pequeño roadmap de como planea atacar cada versión de dicho puerto y, sobre todo, las mejoras en velocidad que ello implicará.

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Así,  BiCS Gen 4 para PCIe 3.0 logra 800 MT/s, velocidad que se verá incrementada hasta los 1.200 MT/s para Gen 5 y PCIe 4.0, donde más tarde pasarán a 1.600 MT/s para PCIe 5.0 con BiCS 6 y 2000 MT/s con su Gen 7 para PCIe 6.0, lo cual es sorprendente si tenemos en cuenta que PCIe 6.0 está lejos de ser terminado como especificación.

Por desgracia no ofrecen una línea temporal en la que apoyarnos, pero vistas las previsiones no se puede decir que vayan a tardar demasiado en ofrecer sus productos, ya que el roadmap es al menos a 5 años vista.

Velocidades aparte, Toshiba está trabajando intensamente en lo que será la nueva generación de memorias NAND Flash, en concreto la quinta generación, algo que la sitúa como pionera en este aspecto.

NAND Flash PLC (Penta Layer Cell): 5 bits por celda que aumentarán de nuevo la capacidad de los SSD

Toshiba-PLC

El software cada vez «pesa» más, lo vemos por ejemplo en los sistemas operativos o más agresivamente en los juegos. Cada vez se hace más complicado tener multitud de estos sin dejarse un buen dinero en un SSD que nos permita mantener o mejorar el rendimiento.

Esto puede acabar -al menos momentáneamente- con las nuevas NAND Flash de Toshiba, sus PLC o Penta Layer Cell, memorias de quinta generación que se basan en su actual QLC y que han sido convenientemente modificadas para albergar hasta 5 bits por celda.

Esto evidentemente proporcionará más densidad en cada SSD, pero para ello y según la propia Toshiba, cada celda debe ser capaz de almacenar 32 niveles de voltaje distintos, donde además los controladores de los SSD deben poder leerlos con la precisión necesaria y en el tiempo correcto.

Toshiba-PLC-level

Otro problema que maneja Toshiba es el de la velocidad y resistencia, ya que como bien sabemos a mayor número de bits por celda estos suelen decrecer. La compañía afirma que PLC será más lento y tendrá menor resistencia, sin embargo, confían en que el nuevo protocolo NVMe y la tecnología ZNS mitiguen algunos de estos problemas.

ZNS

ZNS (Zoned Namespaces) tiene 6 ventajas frente a los controladores SSD actuales: requiere menos DRAM, accede menos al sobreaprovisionamiento de la NAND, mejora la vida del SSD al reducir la amplificación de escritura, reduce la latencia, mejora el rendimiento y permite un mejor ecosistema de software y hardware.

Vistas las mejoras, es natural que Toshiba no esté preocupada por rendimiento y resistencia, pero realmente el tiempo dirá si finalmente las NAND Flash PLC suponen un paso adelante en capacidad sin mermar los dos baluartes imprescindibles para los usuarios.