È stata raggiunta una pietra miliare nella tecnologia di archiviazione globale. Recentemente, SK Hynix ha annunciato la produzione di massa della prima unità di memoria al mondo. QLC a 2Tb a 321 strati Flash NANDche segna il superamento dei 300 strati della tecnologia QLC. Caratterizzato da un'architettura a sei piani per migliorare l'elaborazione parallela, questo prodotto migliora la velocità di scrittura di 56% e la velocità di lettura di 18% rispetto alle generazioni precedenti, con una maggiore efficienza energetica di 23%. L'ingresso nel mercato dei data center AI è previsto per la prima metà del 2026. La capacità raddoppiata per chip e l'altissima integrazione ne fanno una soluzione di storage ottimizzata in termini di costi e prestazioni per i server AI.
Perché QLC è la soluzione di archiviazione ottimale per l'AI
La tecnologia QLC si sta evolvendo da "compromesso di prestazioni" a "scelta mainstream per l'era dell'intelligenza artificiale". I suoi vantaggi principali sono alta densità e basso costo: Rispetto alle flash TLC, le QLC aumentano la densità di archiviazione di 33% e riducono i costi unitari di capacità di oltre 30%, consentendo a una singola unità di superare i 256TB. Ciò si adatta perfettamente ai carichi di lavoro dell'intelligenza artificiale: ad esempio, i veicoli autonomi generano 20 GB di dati al secondo e la modellazione meteorologica richiede l'accesso in tempo reale a 50PB di dati storici. In questi scenari, l'efficienza delle unità SSD QLC è 25 volte superiore a quella delle unità HDD tradizionali.
I server di inferenza dell'intelligenza artificiale danno priorità alle operazioni di lettura, che rappresentano oltre 80% di attività sui dati. Questo riduce in modo significativo i limiti di resistenza della QLC. Nel frattempo, l'adozione delle interfacce PCIe 5.0/6.0 e dei protocolli CXL 3.0 ha ulteriormente liberato il potenziale di QLC. L'unità SSD PS1010 di SK Hynix raggiunge velocità di lettura di 15 GB/s, mentre le unità SSD interconnesse otticamente di Kioxia e Samsung riducono la latenza a nanosecondi, creando canali di dati ad alta velocità per QLC.
Impennata del mercato: Crescita della domanda e ristrutturazione dell'offerta
La domanda di unità SSD QLC per aziende sta crescendo in modo esponenziale. I dati di TrendForce mostrano un aumento di 400% su base annua delle spedizioni di QLC per i server di inferenza AI nel 2024, raggiungendo 30EB, equivalenti a circa 31,46 milioni di TB. I fornitori di servizi cloud come AWS e Azure hanno avviato l'acquisto su larga scala di SSD QLC da 128 TB per la creazione di data lake AI. Omdia prevede che la quota di mercato della NAND QLC passerà da 12,9% nel 2023 a 46,4% entro il 2027, quasi eguagliando la TLC.
Sul lato dell'offerta, l'iterazione della tecnologia sta accelerando. Oltre al QLC a 321 strati di SK Hynix, le particelle QLC Xtacking 4.0 di Yangtze Memory Technologies aumentano la densità di archiviazione di 42% e la resistenza di 33%. L'SSD UltraQLC da 256 TB di SanDisk utilizza la "tecnologia di scrittura diretta" per eliminare la dipendenza dalla cache SLC. Mentre Samsung e Solidigm dominano quasi 80% del mercato QLC aziendale, l'SSD D8000 PCIe 5.0 del produttore cinese DERA, dotato di particelle Yangtze Memory, entra nel mercato di fascia alta con una latenza ultrabassa di 50μs.
Sfide e innovazioni: Superare i limiti di resistenza
L'industria sta affrontando i problemi di resistenza delle QLC attraverso l'innovazione tecnologica:
Algoritmi di correzione degli errori: NANDXtend ECC di Silicon Motion combina motori LDPC da 4KB con il recupero dei dati RAID, aumentando la resistenza delle QLC a oltre 3.000 cicli di programmazione/ cancellazione. Questo soddisfa le esigenze di scrittura giornaliera di livello aziendale.
Riprogettazione architettonica: Le architetture di storage ibride ora associano TLC per i dati caldi, QLC per i dati caldi e HDD per i dati freddi. Il sistema "Lightning Cube" di Tencent Cloud virtualizza singole unità in 256 spazi indipendenti, supportando l'accesso simultaneo di 64 macchine virtuali.
Prospettive future: La prossima rivoluzione di QLC
I limiti di capacità continuano ad espandersi. SK Hynix ha in programma SSD QLC da 300 TB, mentre le particelle QLC da 2 TB di Yangtze Memory consentiranno di raggiungere capacità di 1 TB per singola unità. Le applicazioni si stanno estendendo dai data center ai dispositivi edge: OPPO e Transsion prevedono di lanciare smartphone con memoria QLC UFS nel 2025 e Apple sta valutando una memoria QLC da 2 TB per gli iPhone.
Un cambiamento più significativo è l'integrazione memoria-compute. Le unità SSD QLC "compute-in-storage" di Huawei e NVIDIA sono in grado di gestire attività parziali di inferenza AI, riducendo i ritardi di trasferimento dei dati. Con la maturazione delle interfacce ottiche e dello stacking a più di 300 strati, la QLC si evolverà da centro di costo a motore di valore per gli ecosistemi AI.
Conclusione
L'ascesa del QLC, da tecnologia di nicchia a punto fermo del mercato, è la risposta precisa del settore dello storage all'ondata di AI. Con la NAND a 321 strati in produzione di massa e applicazioni che abbracciano tutti gli scenari, le unità SSD QLC a basso costo e ad alta densità stanno diventando la base principale del "palazzo della memoria" dell'umanità, accelerando il nostro viaggio verso un mondo gemello digitale in tempo reale.
