245,76 ТБ в одном SSD: KIOXIA LC9 и что о нëм известно

Недавно мы писали ^[1] на Хабре о том, как изменятся объемы SSD-накопителей в ближайшие годы. 21 июля объявился новый лидер гонки: компания KIOXIA официально анонсировала серию твердотельных накопителей LC9, включающую модель с рекордной емкостью 245,76 ТБ. По сравнению с HDD последнего поколения, емкость которых достигает 30 ТБ, в новых накопителях KIOXIA в восемь раз больше пространства при значительно меньших габаритах и энергопотреблении. 

Рассказываем всё, что известно о технических особенностях и возможностях новой линейки SSD.

Что мы знаем о характеристиках и форм-факторах

Серия твердотельных накопителей KIOXIA LC9 сочетает рекордную емкость с разнообразием конфигураций.

SSD доступны в четырех вариантах емкости:

• 30,72 ТБ.

• 61,44 ТБ.

• 122,88 ТБ.

• 245,76 ТБ (флагманская модель).

Для сравнения: чтобы получить такой же объем хранения, как у одного 245-терабайтного SSD, потребовалось бы восемь современных жестких дисков емкостью 30 ТБ каждый.

KIOXIA предлагает LC9 в трех форм-факторах ^[2], каждый из которых имеет свои преимущества:

• 2,5-дюймовый U.2 — традиционный форм-фактор с обратной совместимостью с существующими серверными инфраструктурами. Поддерживает емкость до 122,88 ТБ.

• EDSFF E3.S — более компактный форм-фактор, оптимизированный для высокой плотности размещения в серверах. Поддерживает емкость до 122,88 ТБ.

• EDSFF E3.L — увеличенный форм-фактор с максимальной емкостью до 245,76 ТБ и лучшим охлаждением.

В плане производительности LC9 демонстрирует высокие показатели даже для QLC-памяти, которая обычно ориентирована на емкость, а не на скорость:

• Скорость последовательного чтения: до 12 ГБ/с.

• Скорость последовательной записи: до 3 ГБ/с.

• Случайное чтение: до 1,3 миллиона IOPS.

• Случайная запись: до 80 тысяч IOPS.

Такие показатели стали возможны благодаря использованию интерфейса PCIe 5.0, который вдвое быстрее предыдущего поколения.

Интересно, что LC9 можно настроить как с одним портом x4 для максимальной производительности, так и с двумя портами x2 для систем с высокой доступностью, где нужно иметь резервный путь доступа к данным. Это особенно ценно для критически важных корпоративных систем, где простои недопустимы.

Несмотря на использование QLC-памяти, которая традиционно имеет меньший ресурс по сравнению с TLC-памятью, LC9 обеспечивает выносливость в 0,3 DWPD. Для модели на 245,76 ТБ это означает возможность записывать около 73,7 ТБ данных ежедневно. Такой объем оптимален для нагрузок с большим количеством данных, ориентированных больше на чтение, чем на запись, что характерно для облачных платформ и дата-центров.

В KIOXIA не забыли и о сохранности данных: оснастили LC9 технологией защиты от внезапного отключения питания (PLP), восстановлением на уровне кристалла и управлением ошибками на основе четности. Накопитель использует современное шифрование AES-256 и алгоритмы постквантовой криптографии, устойчивые к атакам будущих квантовых компьютеров. Кроме того, LC9 поддерживает технологии мгновенного стирания (SIE) и самошифрования (SED), соответствует стандартам FIPS (Federal Information Processing Standards).

Встроенная технология Flexible Data Placement (FDP) позволяет минимизировать усиление записи — проблему, когда для записи небольшого объема данных приходится перезаписывать гораздо больший объем. Это увеличивает срок службы накопителя, особенно при работе с базами данных.

Учитывая, что емкость SSD продолжает расти быстрее, чем у жестких дисков, можно ожидать, что такие накопители, как KIOXIA LC9, ускорят вытеснение HDD из корпоративного сегмента, особенно в системах, где важна плотность хранения и энергоэффективность.

В чем суть технологической основы накопителей: BiCS8 и CBA

В основе рекордной емкости и производительности KIOXIA LC9 ^[3] лежит технология флеш-памяти BiCS8 — восьмое поколение 3D NAND от KIOXIA. BiCS8 использует 218-слойную структуру, что значительно превосходит предыдущие поколения: 112 слоев в BiCS5 и 162 слоя в BiCS6. Однако ключевое преимущество BiCS8 — применение новой архитектуры CBA (CMOS Bonded to Array).

В предыдущих поколениях логические схемы CMOS, управляющие массивом памяти, либо размещались по периферии чипа, либо располагались под массивом ячеек (CUA — CMOS Under Array). Оба подхода имели ограничения. При размещении логики под массивом особенно критичной становилась проблема «термического бюджета» — высокотемпературная обработка, необходимая для формирования ячеек памяти, негативно влияла на характеристики логических схем CMOS.

CBA решает эту проблему элегантным способом: массив памяти и логические схемы CMOS изготавливаются на отдельных кремниевых пластинах, которые затем соединяются с помощью технологии гибридной склейки.

Такой подход дает несколько преимуществ:

• Возможность независимой оптимизации процессов производства. Когда ячейки памяти и логические схемы создаются отдельно, для каждого компонента можно использовать идеальные условия производства. Это позволяет достичь наилучших характеристик и для памяти, и для управляющей логики.

• Устранение ограничений термического бюджета. Теперь можно применять высокотемпературную обработку к ячейкам памяти без риска повредить логические схемы. Это повышает надежность и долговечность памяти.

• Рост производительности и надежности компонентов. Раздельная оптимизация процессов помогает добиться более высокой скорости работы схем и снизить частоту ошибок при чтении и записи данных.

• Возможность создания более компактных и энергоэффективных чипов. Новая архитектура эффективнее использует пространство на кристалле и снижает энергопотребление, что особенно важно для центров обработки данных.

В результате применения CBA в BiCS8 инженерам KIOXIA удалось создать 2-терабитные (Tb) QLC-чипы с высочайшей плотностью хранения. Они хранят по 4 бита информации в каждой ячейке, что позволяет достичь максимальной плотности хранения данных, но обычно за счет снижения скорости и долговечности. Однако технология CBA компенсирует эти недостатки.

Технология BiCS8 с архитектурой CBA ^[4] не только обеспечила рекордную емкость для KIOXIA LC9, но и заложила основу для будущих поколений флеш-памяти. Следующее поколение, BiCS10, как ожидается, будет иметь 332 слоя, что теоретически приблизит к созданию SSD емкостью до 368 ТБ.

А были ли другие анонсы?

Рынок высокоемких SSD переживает технологический бум, и конкуренты уже дышат недавно анонсированному KIOXIA LC9 в затылок. До недавнего времени ближайшими к KIOXIA LC9 с его 245,76 ТБ были SSD емкостью около 122–128 ТБ от Solidigm, PHISON Electronics Corp., Innodisk, Samsung. Но теперь его лидерские позиции пошатнулись.

5 августа 2025 года компания Sandisk анонсировала ^[5] свой флагманский накопитель Sandisk UltraQLC DC SN670 емкостью 256 ТБ, который может стать новым лидером по объему хранения данных.

Этот SSD построен на базе памяти BiCS8 2Tb QLC и использует технологию Direct Write QLC. Она исключает буферизацию SLC, что повышает надежность при отключении питания. Накопитель также оснащен функцией Dynamic Frequency Scaling, которая дает до 10% прироста производительности без увеличения энергопотребления. Sandisk UltraQLC будет доступен в форм-факторе U.2 в первой половине 2026 года. Более того, производитель планирует выпуск 512 ТБ SSD в 2027 году.

Какие перспективы у новой линейки

Все сверхъемкие SSD ориентированы исключительно на корпоративный сегмент и гипермасштабируемые дата-центры. KIOXIA уже передает образцы LC9 избранным клиентам для тестирования.

Сами накопители были представлены на конференции Future of Memory and Storage 2025, которая проходила 5–7 августа в Санта-Кларе. На этом мероприятии KIOXIA LC9 емкостью 245,76 ТБ был удостоен награды Best of Show в категории SSD Technology, что подтверждает признание инновационного характера этой разработки со стороны индустрии.

Однако внедрение таких высокоемких SSD столкнется с ограничениями. Первое — это высокая стоимость. Хотя KIOXIA пока не объявила официальных цен на LC9, можно предположить, что модель с максимальной емкостью 245,76 ТБ будет стоить не меньше 10 000 долларов за диск. 

Второе — технические пределы надежности QLC-памяти. Хотя KIOXIA удалось достичь приемлемого показателя выносливости в 0,3 DWPD, это означает, что LC9 лучше всего подходит для рабочих нагрузок с преобладанием операций чтения, таких как хранение обучающих данных для AI или аналитические базы данных.

Несмотря на эти ограничения, будущее LC9 и подобных высокоемких SSD кажется нам многообещающим. Подробнее о трендах в росте объемов SSD и ближайшем будущем мы уже рассказывали на Хабре в статье «Гонка терабайт» ^[1].

В краткосрочной перспективе LC9 найдет свое применение преимущественно у крупных облачных провайдеров и в исследовательских организациях, которые работают с AI.

А теперь вопрос к вам: стоит ли нам продолжать публиковать обзоры нишевых SSD? С одной стороны, настолько высокоемкостные модели вряд ли когда-то появятся в домашних ПК. С другой — интересно быть в курсе передовых технологий. Что скажете?