人工智能（AI）市场持续火热，新兴应用对存储芯片DRAM和NAND需求飙升的同时，也提出了新的要求。
近日恰逢全球存储会议FMS 2024（the Future of Memory and Storage）举行，诸多存储领域议题与前沿技术悉数亮相。其中TrendForce集邦咨询四位资深分析师针对HBM、NAND、服务器等议题展开了深度讨论，廓清存储行业未来发展方向。
此外，大会现场，NVM Express组织在会中发布了 NVMe 2.1 规范，进一步统一存储架构、简化开发流程。另外包括Kioxia、美光、SK海力士及子公司Solidigm、西部数据、慧荣科技、群联电子、Microchip微芯多款大容量、高性能NAND新品发布引起业界关注。此外近期韩国半导体测量设备厂商Oros Technology以及Lam Research泛林集团推出了用于NAND叠层技术升级的设备，给存储行业从上游设备端提供助力。
行业聚焦：NVMe 2.1规范发布
在FMS 2024存储峰会上，NVM Express正式发布了NVMe 2.1规范，包括3个新规范，并更新修订了现有的8个规范，该机构希望新规范能更好地统一AI、云、客户端和企业领域的存储。此次更新的NVMe技术以之前的NVMe规范为基础，为现代计算环境引入了重要的新功能，同时还简化了开发流程，缩短了上市时间。
本次发布的三个新规格分别是：NVMe Boot规范、子系统本地内存命令集和计算程序命令集。
更新修订的八个规范如下：NVMe 2.1基础规范、命令集规范（NVM命令集、ZNS命令集、键值命令集）、传输规范（PCIe传输、FC传输、RDMA传输和TCP传输）以及NVMe管理接口规范。
本次更新主要带来的NVMe新功能如下：
支持在NVM子系统之间实时迁移PCIe NVMe控制器。为固态硬盘提供新的主机定向数据放置功能，可简化生态系统集成，并向后兼容以前的NVMe规范。支持将部分主机处理offloading到NVMe存储设备。用于NVMe over Fabrics(NVMe-oF)的网络启动机制。支持NVMe over Fabrics分区。提供主机管理加密密钥的功能，并通过“每I/O密钥”（Key Per I/O）实现高度细粒度加密。安全增强功能，如支持TLS 1.3、DH-HMAC-CHAP的集中式身份验证验证实体和隐蔽处理后的介质验证。管理增强功能，包括支持高可用性带外管理、通过I3C进行管理、带外管理异步事件以及从底层NVM子系统物理资源动态创建导出NVM子系统。闪存新技术层出不穷
Kioxia展出最新光学接口SSD
在FMS 2024峰会上，Kioxia展示了一款采用光接口的固态硬盘SSD，通过集成光学接口，新的SSD技术在数据中心设计中提供了更大的物理灵活性和可扩展性，有助于提高能源效率和信号完整性。
据悉，Kioxia新款SSD允许计算和存储设备之间实现实质性的物理分离。这种设计灵活性降低了传统布线的复杂性和体积，并支持针对特定工作负载量身定制的增强系统设计。通过分解SSD和CPU等组件，数据中心可以根据需求更有效地分配资源。这种优化提高了各种应用程序（包括HPC环境、超级计算机和基于云的HPC系统）的性能。
根据其演示ppt资料显示，支持该芯片支持短距离（约40米）的光学连接，未来计划扩展到100米的距离。因此，该SSD可以被放置在远离CPU和GPU的环境中，从而避免了这些热源产生的高温，确保SSD在最佳温度下运行。该项技术还可以通过光信号进行切换，意味着可以通过光交换机来聚合带宽、共享设备，并延长SSD与主机服务器之间的距离。
据悉，Kioxia光学接口SSD的开发是多家行业领导者共同努力的结果，包括富士通、NEC Corporation、AIO Core、富士通光学元件和京瓷公司。目前Kioxia还正在开发用于PCIe Gen8或更高版本的光学互连SSD。
在更早的8月1日，Kioxia宣布，其位于日本岩手县北上市工厂Fab 2（K2）已于7月完工。据悉，K2是日本岩手县北上市的第二家NAND闪存制造工厂，计划于2025年秋季在K2开始运营。
据韩媒报道，韩国半导体测量设备厂商Oros Technology已于7月开始向铠侠北上工厂供应叠层测量设备OL-1000n。这是该司发布的第六代重叠测量设备，与第五代设备相比，性能提升10-15%，主要用于NAND层测量。
美光发布最新款PCIe 6.0 SSD和第九代NAND闪存技术的SSD固态硬盘
美光近日宣布成功开发业界首款用于生态支持的PCIe 6.0数据中心固态硬盘，并在FMS 2024峰会上展示了该新品。
据悉，美光科技此次发布的PCIe 6.0 SSD属于其9550 NVMe SSD系列。颗粒和主控未知，顺序读取速率达26GB/s，比7月23日发布的拥有14GB/s顺序读取速率的9550系列PCIe 5.0数据中心固态硬盘提升了85.7%。是市场普遍产品读取速度的两倍。
另外7月31日，美光宣布，其采用第九代NAND闪存技术的SSD固态硬盘产品已开始出货。性能上，美光G9 NAND技术具备高达3.6 GB/s的数据传输速率，提供卓越的数据读写带宽。该项NAND新技术适用于个人设备、边缘服务器、企业和云数据中心。与前一代NAND产品相同，美光第九代NAND采用11.5mmx13.5mm的紧凑封装，比同类产品节省28%的空间。
SK海力士或明年量产400层NAND Flash
SK海力士在今年的FMS 2024中展示了包括预计将在第三季度量产的12层HBM3E以及计划从明年上半年开始出货的321层NAND下一代AI存储产品的样品。在2023年举行的FMS上，SK海力士表示，321层产品的生产率比其238层前代产品高出59%，计划于2025上半年实现量产。
据韩媒etnews报道，业内人士透露，SK海力士正在着手研发400层NAND Flash，正在与中小型合作伙伴共同开发相关工艺技术和设备，计划2025年末实现量产，2026年上半年实现大规模投产。报道中还提到，SK海力士新的400+层堆叠NAND闪存将采用不同于现有“4D NAND”的整体结构。
2D NAND到4D NAND的发展概念图 来源：SK海力士
公开资料显示，SK海力士目前的4D NAND采用了PUC（PeriUnder Cell，单元下外围）技术，将外围控制电路放置在存储单元的下方，较更传统的外围电路侧置设计可减少芯片占用空间。而SK海力士未来的NAND将在两块晶圆上分别制造外围电路和存储单元，此后采用W2W（晶圆对晶圆）形式的混合键合技术，将这两部分整合为完整的闪存。
对于此消息，SK海力士表示，公司对技术研发或量产时期的具体计划无法评论。
Solidigm推出PCIe 5.0数据中心固态硬盘D7-PS1010/1030
8月6日，Solidigm宣布推出新一代D7级别数据中心固态硬盘D7-PS1010、D7-PS1030。这两个固态硬盘系列均支持PCIe 5.0，基于SK海力士176层3D TLC NAND闪存。
据悉，D7-PS1010属于标准耐久（1DWPD）级别的型号，提供1.92TB、3.84TB、7.68TB、15.36TB四个容量版本。而D7-PS1030为3DWPD级别的中耐久性（Mid-endurance）型号，提供1.6TB、3.2TB、6.4TB和12.8TB四个容量版本。其中最大容量的12.8TB累计写入量可达约70TB。
性能方面，D7-PS1010/1030全系顺序读取可达14500 MB/s，6.4TB及以上容量顺序写入可达9300MB/s，最大的3100K IOPS随机读取出现在3.84TB版D7-PS1010和3.2TB版D7-PS1030上。D7-PS10X0的随机写入能力同产品线密切相关：6.4TB、12.8TB的D7-PS1030可实现800K IOPS的随机写入；D7-PS1010 7.68TB的随机写入则能达到400K IOPS。
PCIe 6.0作为较新的总线接口标准，其传输速度相比前一代有了显著的提升。但很遗憾的是，这款基于消费级PCIe Gen 6固态硬盘还需要一些时间才可以面试。近期，负责制定PCI Express规范的组织PCI-SIG在2024年开发者大会上提供了PCIe 6.0最新进展，表示PCIe 6.0的初步一致性测试原定于今年3月开始，但被推迟到第二季度。目前，并没有消费平台课支持PCIe Gen 6，如英特尔和AMD的最新主板只能使用PCIe Gen 5固态硬盘。
另外，行业消息显示，SK海力士正考虑推动NAND闪存与固态硬盘子公司Solidigm在美IPO。据悉，SK海力士于2020年10月宣布收购英特尔NAND与SSD业务，而Solidigm则是SK海力士于2021年底完成收购第一阶段后成立的独立美国子公司。对此SK海力士回应称：“Solidigm正在研究各种发展规划，但目前尚未做出决定。”
西部数据宣布完成128TB超大容量的SSD
西部数据Western Digital在FMS 2024存储峰会上宣布完成128TB超大容量的SSD，确切地说是eSSD，面向企业级的AI数据存储应用。预计会在2025年以后发布，西数透露了预计2027年可以做到256TB，多年后的未来将达成1PB。目前官方还未披露型号、性能等相关细节。
另外，西部数据在现场演示了基于西数和东芝联合研发的第八代BiCS8NAND闪存以及适用于人工智能电脑、游戏设备、笔记本电脑以及其他移动客户端电脑的主流PCIe Gen5 NVMeTM SSD产品。
针对汽车领域，西部数据全新推出了车规级存储解决方案AT EN610，专为满足下一代高性能中央计算(High-PerformanceCentralizedComputing,HPCC)架构的严苛需求而设计。AT EN610采用了大容量TLC闪存，并为用户提供了将全部或部分存储空间配置为高耐久性的SLC模式的灵活选择。AT EN610使用M.2 1620 BGA封装，并拥有高达1TB的存储容量。西部数据AT EN610产品现已开始提供样品。
西部数据AT EN610 NVMeTM SSD
Microchip微芯推出PCIe Gen5 SSD控制器
8月5日，Microchip微芯推出了Flashtec NVMe 5016 SSD数据中心级固态硬盘主控，该主控支持PCIe 5.0，可配置为单x4端口或双x2端口模式。
图片来源：Microchip
Flashtec NVMe 5016配备16条独立闪存通道，兼容从SLC到QLC的各种NAND闪存，支持至高3200MT/s闪存接口速率，外置缓存方面则支持到4 Ranks的DDR5-5200。该主控可实现14GB/s的顺序读取速率，随机读取也高达3500K IOPS，同时仅需1W功率即可支持超过2.5GB/s的传输速率，能以更低能耗提供更高带宽。
另外，该款新主控还符合NVMe 2.0+协议，支持ZNS（分区命名空间）、FDP（灵活数据放置）等先进特性，能进一步减少写入放大系数WAF。
慧荣科技推出PCIe Gen5 SSD主控
8月7日，慧荣科技（SIMO）宣布推出业界首款使用台积电6纳米EUV工艺的PCIe Gen 5 SSD控制器SM2508，并在FMS 2024大会上展出。该主控芯片专为AI PC和游戏主机设计，提供比12纳米工艺竞争对手产品高达50%的能效降低。
图片来源：慧荣科技
官方资料显示，SM2508 SSD控制器支持八条NAND通道，每通道速率高达3600MT/s，提供高达14.5 GB/s的顺序读写速度和2.5M IOPS的随机性能。据悉相较于PCIe Gen 4产品，其性能提升达2倍，同时功耗控制在7W以内，预计将于今年第四季度开始量产。
群联推出E29T消费级主控和Pascari企业级固态硬盘产品线
群联在FMS 2024峰会上首度展示了全新消费级PCIe 4.0主控PS5029-E29T，以及其Pascari企业级固态硬盘产品线，该产品线覆盖聚焦高性能的X系列、面向数据中心的D系列、针对系统开机驱动的B系列、面向传统服务器存储升级的S系列以及AI系列。
群联表示PS5029-E29T是一款针对最新NAND闪存技术优化的PCIe 4.0×4 SSD主控，E29T采用DRAM-less设计，基于台积电12nm工艺，搭载ARM Cortex R5 CPU核心，拥有4条闪存通道，支持16CE，兼容3600MT/s闪存接口速率，最大容量可达8TB。性能方面，基于E29T主控的固态硬盘顺序读写分别可达7400MB/s和6800MB/s，随机读写性能也均可达到1200K IOPS。
群联PS5029-E29T
Pascari企业级固态硬盘产品线中的X系列中的X200家族较早面世，在此峰会中，群联还推出了X100P、X100E两款PCIe 4.0产品，分别为1DWPD和3DWPD，最大容量均达32TB量级。X100P与X100E顺序读写均可达7400/6900 MB/s，随机读取均可达1750K IOPS；X100P的随机写入速率可达190K IOPS，X100E的更高，可达470K IOPS。
D系列固态硬盘包含可选U.2、M.2、E1.S外形规格的PCIe 4.0接口1DWPD型号D100P和PCIe 5.0的D200家族。D200家族在D200V外的两款产品D200P和D200E均采用E1.S外形规格，容量至高4TB，标称性能低于X200家族产品。
B系列主打可靠性和I/O稳定性。两款产品BA50P和B100P分别采用SATA III和PCIe 4.0×4接口，容量最大仅为960GB，耐用性方面则均为1DWPD。
S系列群联推出了三款SA50家族SATA接口固态硬盘，均仅提供2.5英寸盘体版本。SA50V的最大容量大于SA50P，SA50P最大容量又大于SA50E；不过耐久水平就是反过来的SA50E＞SA50P＞SA50A，其中SA50A的写入耐久仅有0.4DWPD。
群联AI100E
AI系列仅提供了AI100E这一款产品。该产品的特色在于100DWPD的超高写入耐久。该固态硬盘采用PCIe 4.0×4接口，可选M.2 2280和U.2 15mm两种外形规格，容量方面可选1TB、2TB；群联AI100E顺序读写可达7200/6500 MB/s，随机读写均可达1000K IOPS。
Lam Research推出低温蚀刻新技术，为1000层3D NAND铺平道路
除了上述存储厂商外，国际知名设备大厂Lam Research近期推出Lam CryoTM 3.0，这是Lam Research经过生产验证的第三代低温电介质蚀刻技术，为其客户迈向1,000层3D NAND铺平道路。随着生成人工智能的普及继续推动对具有更高容量和性能的存储需求，Lam Cryo 3.0提供了制造未来尖端3D NAND的关键蚀刻能力。利用超低温度、高功率受限等离子反应器技术和表面化学创新，Lam Cryo 3.0以业界领先的精度和轮廓控制进行蚀刻。
据Lam Research介绍，目前已经有500万片晶圆使用Lam低温蚀刻技术制造，是3D NAND生产领域的一次突破。新技术能够以埃级精度创建高纵横比(HAR)特征，同时降低对环境的影响，蚀刻速率是传统介电工艺的两倍以上。Lam Cryo 3.0已面向领先的存储制造商推出。
到目前为止，3D NAND主要通过堆叠垂直存储单元层来取得进展，这可以通过蚀刻深而窄的HAR存储通道来实现。这些特征与目标轮廓的轻微原子级偏差会对芯片的电气性能产生负面影响，并可能影响产量。Lam Cryo 3.0经过优化，可解决这些缺陷和其他蚀刻挑战。
