Mange forventer at mekaniske harddiske forsvinder og bliver erstattet af NAND Flash-baserede SSD'er (Solid State Drives). Men ny forskning peger på en række grundlæggende problemer med NAND Flash-teknologien.
"The Bleak Future of NAND Flash Memory" lyder overskriften på et forskningspapir, der er skrevet af forskere fra University of California i San Diego og Microsoft Research i Mountain View.
De tegner et meget sort billede af SSD'ens fremtid. Efterhånden som strukturbredden bliver reduceret og datatætheden stiger - altså med andre ord, at man kan pakke flere data ned på de små chips - stiger latenstiderne og fejlprocenten dramatisk.
I dag bruges der NAND Flash med en strukturbredde ned til 25 nanometer, men forskerne forventer at det bliver reduceret til 6,5 nm frem mod 2024. Det burde være en god nyhed; det vil betyde at kapaciteten stiger betydeligt.
Men forskerne forudsiger, at latenstiderne bliver fordoblet i MLC (Multi Level Cell) Flash og næsten tredoblet i TLC (Triple Level Cell) hukommelse. Samtidig stiger bitfejlene med en faktor tre.
Her er der tale om et meget grundlæggende problem i NAND Flash-teknologien, som ikke uden videre kan løses.
"Vi kan enten have kapacitet eller ydelse," siger forskeren Laura Grupp til det amerikanske Computerworld.
Nu har SSD'er som bekendt ingen bevægelige mekaniske dele og derfor kan data som udgangspunkt skrives og læses meget hurtigere end i en harddisk, hvor læse/skrive-hovedet skal flyttes rundt for at finde data på en roterende disk. Men denne forskel i ydelsen bliver mindre, efterhånden som lagerpladsen i NAND Flash-chippen vokser.
I 2024 kan man formentlig købe en 16 TB SSD med TLC Flash og en 4 TB SSD med MLC Flash, men de vil altså været meget langsommere end de nuværende SSD'er, mener forskeren.
Det markerer samtidig teknologiens grænse - man kan ikke bygge SSD'er med større kapacitet uden at tabe for meget ydelse, lyder konklusionen.
"Det kan ikke betale sig at gå længere end 6,5 nm - 2024 er enden," siger Grupp.
I de sidste seks år er strukturbredden i NAND Flash-chips faldet fra 72 til 25 nanometer. De første SSD'er gemte kun 1 bit per Flash-celle, også kaldet SLC. Det næste var MLC med to bit per celle, og nu bruger man TLC med tre bit per celle.
Men samtidig falder levetiden. I en SLC kan man typisk skrive og slette en celle 50-100.000 gange, men i TLC er det reduceret til mellem 500 og 1.000 gange.
"Det er et dramatisk fald. Folk er vant til at arbejde med teknologi som bare bliver bedre og bedre, men med NAND Flash bliver vi mødt med problemer efterhånden som det udvikler sig," siger Grupp.
