Doorbraak in Geheugentechnologie: SK hynix Lanceert QLC NAND met 321 Lagen
De race om geheugendichtheid heeft een nieuw hoogtepunt bereikt. SK hynix, een van de grootste producenten van halfgeleiders ter wereld, heeft de massaproductie van de eerste 321-laagse QLC NAND-geheugen officieel aangekondigd. Deze historische prestatie in de sector richt zich op datacenters voor kunstmatige intelligentie, waar energied efficiëntie en extreem capaciteit van vitaal belang zijn.
Met een capaciteit van 2 terabits (Tb) per chip verdubbelt deze technologie de capaciteit van voorgaande oplossingen en vormt ze de basis voor een nieuwe generatie ultra hoge capaciteit solid-state drives (SSD), te beginnen met pc’s en later voor enterprise toepassingen (eSSD) en smartphones met UFS-technologie.
Meer Bits per Cel: Van SLC naar QLC en Verder
NAND-geheugen wordt gecategoriseerd op basis van het aantal bits dat elke cel kan opslaan:
- SLC (1 bit): maximale snelheid en betrouwbaarheid, maar duur met lage dichtheid.
- MLC (2 bits) en TLC (3 bits): standaard in veel van de huidige SSD’s.
- QLC (4 bits): hogere dichtheid en lagere kosten, maar met bepaalde nadelen in betrouwbaarheid.
- PLC (5 bits): nog in experimentele fase, met aanzienlijke betrouwbaarheid uitdagingen.
SK hynix’s inzet voor de 321-laagse QLC combineert recorddichtheid met technieken om de traditionele nadelen van deze technologie te minimaliseren.
De Uitdaging van Snelheid en de Oplossing
Een van de grote problemen bij hoge capaciteit QLC-NAND is prestatieverlies bij gelijktijdige operaties. SK hynix heeft dit probleem opgelost door het aantal “planes” van 4 naar 6 te verhogen, wat onafhankelijke operationele eenheden binnen de chip betekent.
Deze architectonische wijziging heeft geleid tot directe verbeteringen:
- Vervijfvoudigde overdrachtssnelheid ten opzichte van eerdere generaties.
- Schrijfsnelheid +56%.
- Leessnelheid +18%.
- Energie-efficiëntie bij schrijven +23%.
In AI-omgevingen, waar servers enorme hoeveelheden gegevens moeten verwerken met een zo laag mogelijk energieverbruik, vertaalt elke procentuele verbetering in efficiëntie zich in miljoenen dollars aan jaarlijkse energiebesparingen.
Van Laptop naar AI-Datacenter
De roadmap van SK hynix is duidelijk:
- Eerste stap: Integratie in SSD voor pc’s, waar de consumentenmarkt vraagt om meer capaciteit tegen concurrerende prijzen.
- Tweede stap: Overgang naar de enterprise SSD (eSSD), gericht op datacenters.
- Derde stap: Introductie in premium smartphones met UFS, in een markt die meer ruimte vereist voor generatieve AI-toepassingen op mobiele apparaten.
Het uiteindelijke doel is om de markt van AI-servers te betreden, waarbij SK hynix zich onderscheidt met hun 32DP (32 Die Package) technologie, die het mogelijk maakt om tot 32 chips in één behuizing te stapelen, wat de dichtheid verhoogt zonder de fysieke grootte van het apparaat te vergroten.
De Context: Geheugen als Bottleneck voor AI
De opkomst van kunstmatige intelligentie heeft de mondiale opslaginfrastructuur onder druk gezet. De multimodale generatieve modellen, getraind met trillions tokens, genereren een ongekend volume aan gegevens, van datasets voor training tot tijdelijke opslag van inferenties.
- Volgens IDC vertegenwoordigen AI-data lakes al meer dan 25% van de jaarlijkse groei van zakelijke opslag.
- SemiAnalysis voorspelt dat ultra-capaciteit SSD’s voor AI een markt van 25 miljard dollar zullen bereiken in 2027, aangedreven door de adoptie van grootschalige GPU-architecturen.
In dit scenario kan de combinatie van hoogwaardige QLC + energie-efficiëntie van SK hynix een cruciale concurrentievoordeel bieden ten opzichte van rivalen zoals Micron, Samsung en Kioxia.
Een Strategische Inzet voor “Full-Stack AI Geheugen”
SK hynix heeft duidelijk gemaakt dat hun doel is om zich te vestigen als een integrale geheugenleverancier voor kunstmatige intelligentie, door hoge prestaties DRAM (HBM3E), ultra-capaciteit NAND en geavanceerde 3D-verpakkingen te combineren.
“Met de start van massaproductie hebben we ons portfolio aanzienlijk versterkt en onze kostenefficiëntie gewaarborgd,” aldus Jeong Woopyo, hoofd van NAND-ontwikkeling bij SK hynix. “We gaan een grote sprong maken als leverancier van full-stack geheugen voor AI, in lijn met de explosieve groei in datacenters.”
De Vraag: Toekomstige Laagste Lagen?
De onvermijdelijke vraag is: hoe ver kan de laagdichtheid stijgen? Met 321 lagen in QLC heeft SK hynix de lat hoger gelegd dan ooit tevoren, maar analisten wijzen erop dat de psychologische drempel van 500 lagen voor 2030 haalbaar zou kunnen zijn, met PLC (5 bits per cel) en nieuwe 3D-verpakkings technieken.
Desondanks brengt elke sprongetje extra complexiteit met zich mee:
- Betrouwbaarheid: groter risico op slijtage en fouten.
- Latentie: meer lagen betekenen meer toegangstijd.
- Productiekosten: de wafels en het stapelproces worden steeds duurder.
Conclusie
Met hun QLC NAND van 321 lagen en 2Tb heeft SK hynix niet alleen een technische mijlpaal bereikt: ze hebben de richting van opslag in het AI-tijdperk bepaald. In een markt waar geheugen net zo cruciaal is als rekenkracht, is deze innovatie een essentieel onderdeel voor datacenters om te blijven groeien zonder in te boeten op energieverbruik of kosten.
De uitdaging zal niet alleen technologisch zijn, maar ook economisch en milieuvriendelijk: hoe meer capaciteit te bieden tegen lagere kosten met een kleinere ecologische impact. En in deze race lijkt SK hynix vastbesloten om een leidende positie in te nemen.
Veelgestelde Vragen (FAQ)
Wat betekent QLC in NAND-geheugen?
QLC staat voor Quad-Level Cell, een technologie die 4 bits informatie in elke cel opslaat, wat een hogere dichtheid en lagere kosten mogelijk maakt dan SLC, MLC of TLC, maar met lagere betrouwbaarheid.
Waarom is het belangrijk om 321 lagen te bereiken?
Het is de eerste keer dat NAND-geheugen meer dan 300 lagen overschrijdt met QLC, waardoor de capaciteit verdubbeld wordt en de prestaties verbeteren ten opzichte van eerdere generaties, met belangrijke verbeteringen in snelheid en energie-efficiëntie.
Waar zal dit geheugen eerst worden gebruikt?
Aanvankelijk in SSD voor pc’s, en later in eSSD voor AI-datacenters en in high-end UFS smartphones.
Welke impact heeft het op kunstmatige intelligentie?
AI-modellen vereisen enorme hoeveelheden gegevensopslag en -verwerking. Dit hoogwaardige QLC-geheugen maakt het mogelijk om efficiëntere ultra-capaciteit eSSD’s te creëren, wat de uitbreiding van AI-fabrieken vergemakkelijkt.
Bron: SK hynix Nieuws