Trwa nieprzerwany wzrost pojemności pamięci masowych
Jeden eksabajt pojemności pamięci odpowiada 1 milionowi terabajtów (TB), czyli 1 miliardowi gigabajtów (GB). W 2011 roku producenci dysków twardych dostarczyli na rynek laptopów blisko 100 EB pamięci.1 To bardzo dużo przestrzeni dyskowej. W 2011 roku średnia pojemność dysku twardego notebooka została ustalona na 412 GB i ma wzrosnąć do 447 GB w 2012 roku.2 Użytkownicy laptopów chcą więcej pojemności, a nie mniej.
Pamięć flash typu NAND to składnik pamięci dysków półprzewodnikowych (SSD). W niektórych kręgach rynku pamięci masowej powszechnie wiadomo, że w najbliższych latach dyski SSD zaczną zastępować dyski twarde w znaczącej liczbie laptopów, komputerów stacjonarnych, serwerów korporacyjnych i rozwiązań pamięci masowej. Jednak w rzeczywistości dyski SSD i dyski hybrydowe stanowią istotne uzupełnienie dysków twardych i rozwijają globalny model przyjmowania technologii oraz zapotrzebowanie na pamięci masowe.
W 2011 roku w całej branży pamięci flash typu NAND powstało ok. 21 EB pojemności pamięci danych, lecz tylko ok. 12% z tego przeznaczono na dyski SSD.2 Skutkowało to produkcją na poziomie około 23 milionów SSD, co stanowi równowartość mniej niż 9% dysków twardych przeznaczonych do laptopów sprzedanych w 2011 roku. Przewiduje się, że w 2012 roku pojemność wyprodukowanych pamięci flash typu NAND wzrośnie do 36EB. To ok. 6,5% całkowitej pojemności pamięci danych dysków twardych wyprodukowanych w 2011 roku. Tylko około 2,5 EB takiej pamięci flash wykorzystano w dyskach SSD, co stanowi zaledwie około 0,5%; ten odsetek pamięci flash pochłonęły smartfony, tablety, karty pamięci i inne urządzenia elektroniczne.
Wymagania rynków ukierunkowanych na przedsiębiorstwa, klientów indywidualnych i konsumentów znacznie się różnią pod względem wytrzymałości pamięci typu NAND i retencji danych. Ciągłe skalowanie pamięci typu NAND do mniejszego rozmiaru komórek, które ma na celu obniżenie kosztów w przeliczeniu na GB nadal negatywnie wpływa na wytrzymałość zapisu i retencji danych. W węźle procesu bazującym na rozmiarze 21 nm, który jest gęstością, na którą w 2012 roku przejdą główne fabryki, wytrzymałość zapisu w pamięciach MLC NAND spadła do około 3000 cykli. Aby można było korzystać z tego typu nośników w dowolnej aplikacji obliczeniowej wymagane są bardzo wyrafinowane kontrolery. Jeśli założymy (w najlepszym przypadku), że wszyscy projektanci dysków SSD są w stanie dostarczyć konstrukcje, które mogą korzystać z pamięci MLC flash w rozmiarze 21 nm, wtedy w jednej megafabryce – kosztem ponad 10 mld USD 3– może powstawać ok. 7,5 EB pojemności rocznie. Wybudowanie i zwiększenie wydajności takiej fabryki do pełnego potencjału produkcyjnego zajmuje od dwóch do trzech lat. Należy jednak pamiętać, że 10 mld USD to koszty budowy samej fabryki. Nie obejmuje to pamięci NAND, funkcjonowania, amortyzacji fabryki i innych znaczących kosztów.
Czy producenci pamięci flash NAND sprostają zapotrzebowaniu na pamięć dla biznesu?
Zakładając, że całą dodatkową pamięć NAND wykorzystałoby się w dyskach SSD, wspomniana wcześniej inwestycja o wartości 10 miliardów dolarów pozwoliłaby wyprodukować ilość pamięci flash wystarczającą do obsługi zaledwie 5,5% z zajmującego 135 eksabajtów rynku pamięci masowych do laptopów, zgodnie z przewidywaniami na 2012 r. Innymi słowy, wydatek dziesięciu miliardów dolarów na kupno 5,5% udziału rynku pamięci masowych do notebooków lub przychód poniżej 1 mld USD po prostu się nie opłaca. Aby obsłużyć cały rynek pamięci masowych w laptopach przewidywany w 2012 roku trzeba by zainwestować w fabryki produkujące pamięci flash NAND 180 mld USD. Aby całkowicie zastąpić cały rynek HDD, taka inwestycja wzrosłaby do około 750 mld USD.
Pojemność pamięci wytwarzanej w fabrykach w ujęciu globalnym ma wzrosnąć z 21 EB w 2011 roku do 36 EB w 2013 roku. To wzrost aż o 71%, jednak przewiduje się, że zaledwie 16%, czyli 6 EB takiej pamięci typu NAND, trafi do dysków SSD. Nawet przy tak imponującej stopie wzrostu na poziomie 70%, przy większości produkcji pamięci NAND trafiającej do urządzeń konsumenckich, przepaść pomiędzy możliwościami produkcyjnymi pamięci flash NAND do dysków SSD a zapotrzebowaniem na pamięci w laptopach będzie się dramatycznie zwiększać.
Bez względu na to, jaka część mocy produkcyjnych megafabryki przeznaczona byłaby na produkcję pamięci flash typu NAND do dysków SSD, zwrot z inwestycji byłby trudny do uzasadnienia ze względu na stosunkowo mały rynek dysków SSD do laptopów. Dodatkową pojemność możnaby łatwiej uzasadnić, gdyby służyła rynkowi smartfonów, tabletów i innych produktów konsumenckich z jednego głównego powodu: producenci pamięci NAND mogą utrzymać znacznie wyższe zyski i niższe ceny pamięci NAND przeznaczonych dla konsumentów, ponieważ jej specyfikacja wydajności i niezawodności jest znacznie mniej rygorystyczna w porównaniu z wymaganiami dla urządzeń korporacyjnych, laptopów lub komputerów stacjonarnych.
Skutek: dyski twarde będą obsługiwać większość rynku laptopów przez wiele kolejnych lat, ponieważ możliwości producentów dysków SSD pozostają nadmiernie nadwyrężone, aby móc sprostać stale rosnącemu popytowi na pamięci do laptopów.
Podczas gdy większość światowego popytu na pamięci flash NAND dotyczy produktów konsumenckich, takich jak odtwarzacze MP3, telefony komórkowe i kamery, firma Seagate wierzy, że istnieje wystarczająco duży potencjał pamięci flash do wsparcia możliwości, jakie Seagate widzi dla dysków klasy enterprise oraz hybrydowych.
Stopki
1 Model of the World, Seagate Technology, grudzień 2011.
2 , Forecast: NAND Flash Supply and Demand, Worldwide, 1Q10-4Q12, 4Q11 Aktualizacja, Gartner, 8 grudnia2011.
3 Wszystkie kwoty podano w USD
Znacznik:
