La bataille de la NAND 3D (flash 3D) sera celle des SSD

SSD : la course à la NAND 3D est lancée

Après Samsung, Toshiba et Intel sont prêts à se lancer dans la production de la NAND 3D. Avec à la clé des gains en termes d'endurance, mais aussi de capacité de stockage.

En deux jours, le marché du SSD vient de gagner deux nouveaux acteurs dans le domaine de la mémoire dite 3D. Toshiba, mercredi, puis Intel-Micron, hier, ont tous deux annoncé la livraison prochaine de leurs puces 3D aux constructeurs de SSD.

Si certains détails des différentes architectures restent encore à découvrir, les deux protagonistes ont tout de même livré quelques informations dignes d'intérêt.

Les forces en présence

Malgré la jeunesse de ce marché, la technologie derrière la flash 3D n'est pas vraiment récente : Toshiba, à l'origine de cette innovation, travaille sur le sujet depuis bientôt huit ans. Mais il aura fallu attendre l'été 2014 pour que Samsung, qui a mené des travaux parallèles au constructeur japonais, lance le premier produit grand public utilisant des NAND 3D.

Durant toutes ces années, chacun des pourvoyeurs de puces mémoire fourbissaient ses armes. Toshiba, évidemment, qui partage ses usines japonaises avec SanDisk, Samsung, bien sûr, mais aussi la joint-venture Intel-Micron, dont les puces vont à Crucial, notamment, et enfin Hynix, qui est assurément le moins avancé dans cette course.

Exception faite de SanDisk, qui ne fabrique toujours pas ces propres contrôleurs et s'en remet à Marvell, tous ces acteurs sont en mesure de produire leurs propres SSD. Les puces 3D qu'ils produisent ou vont produire sont donc pour la plupart destinées à leurs propres produits.

Malgré tout, il reste quelques constructeurs utilisant les contrôleurs et les puces des autres, comme Corsair, AData, Plextor, Patriot, PNY ou Transcend. La bataille de la NAND 3D sera celle des SSD, mais aussi celle de la conquête de ces marques.

NAND 3D, une densité bien plus importante

Schématiquement, on pourrait associer les NAND 3D à un empilement de puces planes comme celles qui équipent l'écrasante majorité des SSD du commerce.

Les NAND sont constituées de 32 couches de puces chez Samsung et Intel-Micron, et même 48 couches chez Toshiba. Des NAND dont les die ont une capacité de 86 Gbit en MLC et 128 Gbit en TLC chez le coréen, de 128 Gbit également chez le japonais, mais de 256 Gbit, voire 384 Gbit en TLC chez l'américain. Ces capacités, jamais atteintes sur des puces planes, sont désormais à portée des constructeurs du fait de l'architecture des puces.

Au final, sur une surface équivalente, la densité de données est bien plus importante qu'en utilisant des NAND planes, puisque vous utilisez des puces d'une capacité au moins aussi importante, voire supérieure, tout en les empilant sur une troisième dimension.

Les disques durs en ligne de mire(disque dur désuet en 2016 ?)

L'augmentation de la densité de données est un élément primordial, à plus d'un titre, car elle permet de gagner sur plusieurs tableaux.

Sur le prix. Ce paramètre est très important, à plus d'un titre. C'est tout d'abord cette densité qui conditionne in fine le coût de production du SSD. Même si les constructeurs chercheront avant toute chose à rentabiliser les équipements nécessaires à la production de ce nouveau type de mémoire et les efforts de recherche en R&D, il y a fort à parier que les prix des SSD vont rapidement bénéficier de cette nouvelle technologie.

Sur l'endurance. L'autre apport de la NAND 3D se situe au niveau de la durée de vie. Jusqu'à présent, les constructeurs se sont évertués à augmenter la finesse de gravure des puces pour améliorer la densité et donc abaisser le coût de production. Depuis son MX100, Crucial utilise des puces Micron (sa maison-mère) gravées en 16 nm. Les NAND en 15 nm arrivent chez Toshiba.

En utilisant une troisième dimension, les constructeurs peuvent mécaniquement relâcher la pression sur les deux autres axes sans perdre en densité. Samsung utilise dans ses SSD des NAND gravées en 40 nm, Intel devrait user d'un procédé en 35, voire 50 nm.

Le rapport avec l'endurance ? Plus la finesse de gravure est importante, plus les risques de subir d'éventuelles interactions non désirées l'est aussi, avec des conséquences inévitables sur la durée de vie des SSD. En faisant machine arrière sur la finesse de gravure, les constructeurs récupèrent une endurance plus importante : Samsung annonce 150 To sur son 850 Pro, soit le double d'un des meilleurs SSD à puces « 2D » en la matière, à savoir l'Intel 730 Series.

Sur la capacité. Enfin, l'arrivée de cette densité supérieure va permettre au SSD de franchir un palier en termes de capacité. Actuellement, les SSD grand public ne dépassent pas le téraoctet. Avec sa NAND 3D, Intel promet un SSD au format M.2 de 3,5 To, et des SSD 2,5 pouces de 10 To. Tout cela devrait arriver l'année prochaine.

Des capacités inédites qui dépasseront celles des disques durs, qui perdront alors l'un des deux derniers avantages qui leur restaient. Les HDD demeureront plus avantageux au niveau du prix, jusqu'à ce que les prix de ces SSD deviennent suffisamment accessibles. La migration vers les lecteurs à mémoire flash sera alors inéluctable.

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