Kioxia entwickelt erfolgreich Prototyp eines Flash-Speichermoduls mit 5 TB Speicherkapazität und 64 GB/s Bandbreite - Seite 2

Vor diesem Hintergrund hat sich Kioxia bei diesem Projekt auf die Verbesserung der Kapazität und Bandbreite von Speichermodulen mit Flash-Speicher konzentriert. Dem Unternehmen ist es gelungen, einen Prototypen eines Speichermoduls mit einer Kapazität von 5 TB und einer Bandbreite von 64 GB/s zu entwickeln und dessen Funktionsfähigkeit zu überprüfen.

2. Ergebnisse dieses Projekts
2.1 Einsatz von Daisy-Chain-Verbindungen
Um sowohl Speichermodule mit großer Kapazität als auch mit hoher Bandbreite zu realisieren, hat Kioxia anstelle einer Busverbindung eine Daisy-Chain-Verbindung mit Beads von Controllern eingesetzt, die mit jeder Speicherplatine verbunden sind. Dadurch wird die Bandbreite auch bei einer Erhöhung der Anzahl der Flash-Speicher nicht beeinträchtigt und eine große Kapazität erreicht, die über die bisherigen Grenzen hinausgeht.

2.2 128 Gbps PAM4¹ Hochgeschwindigkeits-Transceiver mit geringem Stromverbrauch
Anstelle einer parallelen Signalübertragung wird eine schnelle differentielle serielle Signalübertragung für die Daisy-Chain-Verbindungen zwischen den Speichercontrollern verwendet, um die Anzahl der Verbindungen zu reduzieren. Durch den Einsatz von PAM4 (Pulse Amplitude Modulation mit 4 Pegeln) wird eine höhere Bandbreite von 128 Gbps bei geringem Stromverbrauch erreicht.

2.3 Technologien zur Steigerung der Flash-Speicherleistung
Um die Leselatenz von Flash-Speichern in Speichermodulen zu verkürzen, hat Kioxia eine Flash-Prefetch-Technologie entwickelt, die die Latenz durch Vorabruf von Daten bei sequenziellen Zugriffen minimiert, und diese im Controller implementiert. Darüber hinaus wurde die Speicherbandbreite durch die Anwendung von Signalisierungs- und Verzerrungskorrektur-/Unterdrückungstechnologie mit niedriger Amplitude auf die Schnittstelle zwischen dem Speichercontroller und dem Flash-Speicher auf 4,0 Gbit/s erhöht.

2.4 Prototypen von Speichercontroller und Speichermodul
Durch die Implementierung von 128-Gbps-PAM4-Transceivern mit hoher Geschwindigkeit und geringem Stromverbrauch sowie Technologien zur Steigerung der Flash-Speicherleistung hat Kioxia einen Speichercontroller und ein Speichermodul als Prototypen entwickelt, die PCIe 6.0 (64 Gbps, 8 Lanes) als Host-Schnittstelle zum Server verwenden. Der Prototyp des Speichermoduls hat gezeigt, dass eine Kapazität von 5 TB und eine Bandbreite von 64 GB/s bei einem Stromverbrauch von weniger als 40 Watt realisiert werden können.