Une étape importante a été franchie dans la technologie mondiale du stockage. Récemment, SK Hynix a annoncé la production en masse du premier disque dur au monde. QLC 2Tb à 321 couches Flash NANDmarquant la percée de la technologie QLC au-delà de 300 couches. Doté d'une architecture à six plans pour améliorer le traitement parallèle, ce produit améliore les vitesses d'écriture de 56% et les vitesses de lecture de 18% par rapport aux générations précédentes, avec une efficacité énergétique accrue de 23%. Son entrée sur le marché des centres de données d'IA est prévue pour le premier semestre 2026. Sa capacité par puce doublée et son intégration ultra-haute en font une solution de stockage optimisée en termes de coûts et de performances pour les serveurs d'IA.
Pourquoi le QLC est la solution de stockage optimale pour l'IA
La technologie QLC évolue d'un "compromis de performance" vers le "choix principal pour l'ère de l'IA". Ses principaux avantages sont les suivants haute densité et faible coût: Par rapport à la flash TLC, QLC augmente la densité de stockage de 33% et réduit les coûts de capacité unitaire de plus de 30%, ce qui permet aux capacités d'un seul disque de dépasser 256 To. Cela correspond parfaitement aux charges de travail de l'IA - par exemple, les véhicules autonomes génèrent 20 Go de données par seconde, et la modélisation météorologique nécessite un accès en temps réel à 50 Po de données historiques. Dans de tels scénarios, l'efficacité des disques SSD QLC est 25 fois supérieure à celle des disques durs traditionnels.
Les serveurs d'inférence de l'IA donnent la priorité aux opérations de lecture, qui représentent plus de 80% de l'activité des données. Cela atténue considérablement les limites d'endurance du QLC. Parallèlement, l'adoption des interfaces PCIe 5.0/6.0 et des protocoles CXL 3.0 libère encore davantage le potentiel du QLC. Le disque SSD PS1010 de SK Hynix atteint des vitesses de lecture de 15 Go/s, tandis que les disques SSD interconnectés optiquement de Kioxia et Samsung réduisent la latence à quelques nanosecondes, créant ainsi des canaux de données à grande vitesse pour le QLC.
L'essor du marché : Croissance de la demande et restructuration de l'offre
La demande de SSD QLC pour les entreprises connaît une croissance exponentielle. Les données de TrendForce montrent une augmentation de 400% en glissement annuel des livraisons de QLC pour les serveurs d'inférence d'IA en 2024, atteignant 30EB-équivalent à environ 31,46 millions de To. Les fournisseurs de services cloud comme AWS et Azure ont lancé des achats à grande échelle de disques SSD QLC de 128 To pour construire des lacs de données d'IA. Omdia prévoit que la part de QLC sur le marché des NAND passera de 12,9% en 2023 à 46,4% d'ici 2027, égalant presque celle de TLC.
Du côté de l'offre, l'itération technologique s'accélère. Outre le QLC 321 couches de SK Hynix, les particules QLC Xtacking 4.0 de Yangtze Memory Technologies augmentent la densité de stockage de 42% et l'endurance de 33%. Le SSD UltraQLC de 256 To de SanDisk utilise la "technologie d'écriture directe" pour éliminer la dépendance à l'égard de la mémoire cache SLC. Alors que Samsung et Solidigm dominent près de 80% du marché QLC d'entreprise, le SSD D8000 PCIe 5.0 du fabricant chinois DERA - équipé de particules Yangtze Memory - fait son entrée sur le marché haut de gamme avec une latence ultra-faible de 50μs.
Défis et innovations : Dépasser les limites de l'endurance
L'industrie répond aux problèmes d'endurance des QLC par l'innovation technologique :
Algorithmes de correction d'erreur: La technologie NANDXtend ECC de Silicon Motion associe des moteurs LDPC de 4 Ko à la récupération des données RAID, augmentant ainsi l'endurance du QLC à plus de 3 000 cycles de programmation/effacement. Cela permet de répondre aux exigences d'écriture quotidienne sur l'ensemble du disque, au niveau de l'entreprise.
Reconception architecturale: Les architectures de stockage hybride associent désormais TLC pour les données chaudes, QLC pour les données tièdes et HDD pour les données froides. Le système "Lightning Cube" de Tencent Cloud virtualise les disques simples en 256 espaces indépendants, prenant en charge l'accès simultané de 64 machines virtuelles.
Perspectives d'avenir : La prochaine révolution du CQR
Les limites de capacité continuent de s'étendre. SK Hynix prévoit des disques SSD QLC de 300 To, tandis que les particules QLC de 2 To de Yangtze Memory permettront des capacités de 1 Po pour un seul disque. Les applications s'étendent des centres de données aux appareils périphériques - OPPO et Transsion prévoient de lancer des smartphones avec un stockage QLC UFS en 2025, et Apple évalue un stockage QLC de 2 To pour les iPhones.
L'intégration de la mémoire et du calcul constitue un changement plus important. Les disques SSD QLC "compute-in-storage" de Huawei et NVIDIA peuvent gérer des tâches d'inférence partielle de l'IA, réduisant ainsi les délais de transfert des données. Avec l'arrivée à maturité des interfaces optiques et de l'empilement de plus de 300 couches, le QLC passera d'un centre de coûts à un moteur de valeur pour les écosystèmes d'IA.
Conclusion
L'essor du QLC - d'une technologie de niche à un produit de base du marché - est la réponse précise de l'industrie du stockage à la vague de l'IA. Avec une production de masse de NAND à 321 couches et des applications couvrant tous les scénarios, les disques SSD QLC à faible coût et à haute densité sont en train de devenir la base essentielle du "palais de la mémoire" de l'humanité, accélérant notre voyage vers un monde de jumeaux numériques en temps réel.
