Le japonais Kioxia a développé une mémoire NAND d’une capacité de 5 To et d’un taux de transfert de 64 Go/s. La mémoire flash se rapproche ainsi de la HBM.
Kioxia a développé un prototype de module de mémoire flash d’une capacité de cinq téraoctets et d’une bande passante de 64 Go/s. Le module doit prendre en charge les applications qui nécessitent de grandes quantités de données et un traitement rapide, telles que l’edge computing et l’intelligence artificielle.
Juste milieu
Le développement s’inscrit dans le cadre du programme de recherche Post-5G Information and Communication Systems Infrastructure Enhancement R&D Project, cofinancé par l’organisation de recherche japonaise NEDO. Le prototype doit apporter une réponse aux limitations des modules DRAM conventionnels, où il existe un compromis entre capacité, vitesse et faisabilité économique.
La mémoire NAND de Kioxia doit combiner les avantages d’un SSD classique avec la haute vitesse de la mémoire DRAM ou HBM spécialisée.
RAID-0 complexe
Kioxia y parvient grâce à une connexion en chaîne dite « daisy-chain » au niveau modulaire. Les contrôleurs de mémoire sont ainsi connectés en série. Le contrôleur central de tous les modules flash constitue généralement le goulot d’étranglement pour la mémoire flash rapide, et Kioxia résout ce problème en dotant chaque module de son propre contrôleur.
Cette approche permet d’augmenter la capacité sans perte de bande passante. De plus, l’entreprise a développé une technologie d’émetteur-récepteur qui prend en charge les transferts jusqu’à 128 gigabits par seconde. Elle a également introduit des techniques pour améliorer les performances de la mémoire flash, telles que la prélecture pour limiter le retard de lecture et l’optimisation du signal pour accélérer l’interface de la mémoire.
En substance, Kioxia place de la mémoire flash dans une configuration RAID-0 afin d’obtenir un grand et très rapide array flash. En développant cette technologie au niveau des modules flash eux-mêmes, le fabricant livre un composant qui atteint 64 Go/s avec une capacité de 5 To.
Économe
Le module utilise PCIe 6.0 comme interface hôte et consomme moins de 40 watts. Selon Kioxia, la technologie peut être utilisée dans les serveurs pour le mobile edge computing, qui traitent les données plus près de l’utilisateur et réduisent ainsi la latence. Ceci est pertinent pour les applications dans l’IoT, l’analyse de big data et les modèles d’IA avancés, y compris l’IA générative.
Un peu ironique, la latence est maintenant le talon d’Achille de ce système, du moins par rapport à la mémoire HBM. La vraie mémoire HBM a une latence de fractions de nanoseconde, tandis que la solution de Kioxia reste plus proche d’une microseconde. Les algorithmes et le cache offrent une solution, mais uniquement pour les charges de travail séquentielles.
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En d’autres termes, Kioxia présente une solution qui se situe entre le stockage flash classique et la mémoire DRAM et HBM. Le module peut être pertinent pour de nombreuses charges de travail telles que l’IA et les charges de travail d’analyse. La capacité et le débit y priment sur la latence pure.
Commercialement viable ?
Le prototype a théoriquement sa place dans l’écosystème matériel. En pratique, Kioxia n’est pas le premier à vouloir positionner un produit entre la mémoire flash et la DRAM. Intel et Micron ont essayé en vain de faire quelque chose de similaire avec Optane. Kioxia étudie maintenant les possibilités de rendre la technologie disponible commercialement.