在日前舉辦的年度快閃記憶體高峰會(Flash Memory Summit;FMS)上,Everspin宣佈開始出樣Gbit MRAM晶片,並預計在今年投產採用其256Mbit晶片的1-2Gb加速卡。在FMS大會上發佈這項消息,象徵著在一個聚焦於主流NAND市場成長的活動中,有越來越多的持久型記憶體開始出現顯著進展。

Everspin希望新的產品可作為非揮發性緩衝器與編寫快取,最終得以在固態硬碟(SSD)與快閃記憶體(flash)儲存陣列中找到取代DRAM的出路。該加速卡採用Everspin推出作為開放來源的特殊Windows和Linux驅動程式,提供每秒700萬次I/O作業以及低至2微秒(us)延遲的性能。

至少有另外一家公司將為Everspin的加速卡提供第二個供應來源。該公司表示目前已經有一家客戶採用了這款晶片,並計劃讓產品在一年之內投產。

首款採用3DXP記憶體的SSD正開始出貨,使英特爾(Intel)率先在主流儲存市場推出新型記憶體晶片。Western Digital (WD)承諾在2020年以前推出電阻式隨機存取記憶體(RAM),而在去年底,Spin Transfer Technologies (STT)表示將在明年出樣Gbit級的產品,這讓Everspin又多了一家MRAM競爭對手。

Everspin資深行銷副總裁Patrick Patla指出:「將來,所有的記憶都將會是持久型的——時間可能是在5-7年後或更早,但預計具有最高容是的最高性能記憶體才勝出。」 20170818_MRAM_NT01P1 Everspin基於MRAM技術的nvNitro加速卡 (來源:Everspin)

Everspin行銷總監Joe O'Hare表示,每一種新的記憶體類型都可能讓自己所處的市場位置改觀,但截至目前為止,MRAM最接近DRAM的性能。「新的介面標準聯盟將會鞏固這樣的市場機會,因為他們讓你不必使用特定的持久型記憶體類型,以及處理其各自不同的延遲問題。」

雖然GenZ介面預計至少要兩年後才可能商用化,但Everspin在FMS大會中先行展示針對該介面的原型加速卡。同時,它也將在IBM今年稍晚推出的Power9系統上支援其OpenCAPI。

Everspin的Gbit晶片採用DDR4介面,並以Globalfoundries的28nm製程技術製造。該代工廠授權這項技術,為採用其22nm FD-SOI製程的客戶提供嵌入式MRAM選項,預計將自明年開始。

該加速卡採用40nm 256M晶片,搭載PCIe Gen 3匯流排,支援NVMe介面,並將在今年年底提供U.2或半高、半長規格的PCIe卡。

迄今為止,Everspin已經出貨了7,000多萬張加速卡了,主要用於各種企業儲存、工業和其他市場的130nm嵌入式記憶體。

NAND快閃記憶體仍是市場主流

NAND仍然是這場年度盛事的焦點。三星(Samsung)和美光(Micron)預計將在其專題演講中將SSD推向新的容量高峰。去年,三星公司幾乎未曾透露其Z-NAND新記憶體的任何細節,僅宣稱其性能優於英特爾的3DXP。

至今,英特爾的Optane記憶體出貨量有限,三星可能並未感受到什麼壓力。

東芝(Toshiba)預計將討論其96層3D NAND晶片,特別是因為最近其競爭對手持續展開容量競賽。該公司最近宣佈採用矽穿孔(TSV)的NAND晶片堆疊,用於需要最高容量的大數據中心。

WD則發表每單元4位元的新晶片。然而,分析師指出,下一代製程與堆疊通常是更快速實現密度超過每單元4位元封裝之路。

另外,WD和東芝也陷於誰將購買東芝晶片業務的困境中;東芝的晶片業務包括與WD旗下SanDisk合資的晶圓廠。

資料中心對於NAND快閃記憶體陣列的興趣,持續推動朝向更高容量的競賽。目前有好幾種採用SSD的全新儲存系統如今受到業界巨擘認可,可望成為儲存領域中超越其所採用的硬碟陣列之下一步。

Microsemi快閃記憶體控制器和PCIe交換機市場總監Roger Peene說:「未來九個月應該會是大量部署的爆發點,我認為這將帶來相當大的機會。」

儘管今年的快閃記憶體和憶體價格普遍上漲,但Peene說:「我認為這一發展動能並不會因此而停擺。主要的挑戰在於如何取得足夠的供應,以滿足佈署的需求。」。

相形之下,他說,MRAM、ReRAM和其他的新型記憶體「相對較低調……畢竟這些技術尚處於起步階段,價格仍然很高。」

這些系統稱為快閃記憶體簇(JBoF),即將一大堆搭載TB級SSD的快閃記憶體裝入機架式設備中。有些採用簡單的PCIe交換機以及透過乙太網路連接,其他的則搭載了可在嵌入式控制器或x86處理器上執行的複雜軟體。

從明年開始,快閃記憶體陣列預計將採用具有兩個PCIe埠的SSD,並使用NVMe over Fabrics介面與PCI單根I/O虛擬化(SR-IOV)。Peene說,這些介面可以讓多個系統彼此之間以及與伺服器之間直接互連,從而打造虛擬儲存庫。

編譯:Susan Hong

(參考原文: DoE Supercomputer Does Big Data,by Rick Merritt)