В 2024 году рынок SSD-накопителей вступил в новую фазу развития — SK Hynix и Samsung представили накопители с объемом 61,44 ТБ, а Solidigm начала продажи SSD D5-P5336 рекордной емкостью 122,88 ТБ.

Попытки создать сверхъемкие SSD предпринимались и раньше. В 2018 году компания Nimbus Data анонсировала ExaDrive DC100 — накопитель емкостью 100 ТБ для корпоративного сегмента, который начал продаваться в 2020 году. Однако его цена в 40 000 долларов и ограниченная доступность сделали его скорее технологической демонстрацией, чем массовым продуктом. Сегодня же высокоемкие SSD становятся всё более доступными.

В этой статье проанализируем, как будет развиваться емкость SSD-накопителей в ближайшие годы, какие объемы хранения данных станут доступны к 2027 году и сможет ли SSD окончательно вытеснить HDD в корпоративном сегменте.

SSD-накопители до 2024 года: эволюция емкости

Развитие технологии началось в 1970-х: тогда в 1976 году компания Dataram представила свой BULK CORE — первый коммерческий SSD емкостью всего 2 МБ. Это устройство, размером с небольшой шкаф, стоило почти 10 000 долларов — сумма, эквивалентная примерно 36 000 долларам в сегодняшних ценах.

Ключевая трансформация произошла с изобретением флеш-памяти. В 1980 году инженер Fujio Masuoka из Toshiba создал технологию, которая изменила индустрию хранения данных. Флеш-память была энергонезависимой — она сохраняла информацию даже при отключении питания.

К концу 1990-х годов емкость SSD-накопителей начала стремительно расти. В 1999 году компания BiTMICRO представила флеш-SSD объемом 18 ГБ в 3,5-дюймовом форм-факторе. А в 2001 году Adtron поставила на рынок накопитель емкостью 14 ГБ, правда, по цене 42 000 долларов.

В 2003 году индустрия достигла важной вехи — были анонсированы первые SSD-системы емкостью в терабайт от Texas Memory Systems и Imperial Technology. А в 2007 году Texas Memory Systems выпустила RamSan-500 с 2 ТБ флеш-памяти в одном устройстве.

В 2004 году Adtron начала поставки первых SSD с интерфейсом SATA емкостью до 40 ГБ, что сделало эти устройства более доступными для массового рынка. В 2007 году появились первые SSD на основе PCIe с емкостью до 320 ГБ и производительностью до 100 000 операций ввода-вывода в секунду.

К 2009 году компания pureSilicon заявила о поставках 2,5-дюймовых SSD емкостью 1 ТБ, а к 2010 году Foremay анонсировала 2 ТБ накопители в 3,5-дюймовом форм-факторе. Значительный скачок в увеличении емкости стал возможен благодаря двум ключевым технологиям: многоуровневым ячейкам памяти и 3D NAND. Изначально SSD использовали одноуровневые ячейки, где каждая ячейка хранила 1 бит информации. Затем появились многоуровневые ячейки с 2 битами на ячейку, трехуровневые ячейки с 3 битами и четырехуровневые ячейки с 4 битами информации в одной ячейке. Каждый переход позволял удваивать плотность хранения данных.

В 2013 году Samsung представила первую 3D NAND-память, также известную как V-NAND. Вместо размещения ячеек памяти в одной плоскости эта технология позволяет складывать их в многочисленные слои, значительно увеличивая плотность хранения без необходимости уменьшать размер отдельных ячеек.

К 2017 году Viking начала поставки 50 ТБ SSD в 3,5-дюймовом форм-факторе, а Toshiba представила первые в мире 64-слойные QLC чипы флеш-памяти.

В 2020 году компания Nimbus Data выпустила накопитель ExaDrive DC100 емкостью 100 ТБ — он включал eTLC флеш-память в стандартном 3,5-дюймовом форм-факторе с интерфейсом SATA. Накопитель обеспечивал до 100 000 операций ввода-вывода в секунду и скорость чтения/записи до 500/460 МБ/с при энергопотреблении 0,1 Вт на терабайт. Стоимость модели составила 40 000 долларов. В августе 2020 года Nimbus Data расширила линейку, выпустив более доступную серию ExaDrive NL с накопителями емкостью 64 ТБ на базе QLC флеш-памяти.

К началу 2024 года ведущие производители, включая Samsung, SK Hynix и Solidigm, представили модели емкостью 61,44 ТБ. Этот результат стал возможен благодаря сочетанию нескольких факторов:

1. Переход на QLC-память. Используя четыре бита на ячейку вместо трех, производители смогли увеличить емкость без увеличения физического размера накопителей.

2. Усовершенствование контроллеров. Новые контроллеры получили многоканальную архитектуру (до 16 каналов) и увеличенную пропускную способность благодаря поддержке PCIe 4.0/5.0. Они также оснащены усовершенствованными алгоритмами коррекции ошибок (ECC), способными работать с высокослойной 3D NAND, более эффективными механизмами выравнивания износа и защиты данных при внезапном отключении питания.

3. Увеличение количества слоев в 3D NAND. Samsung использовала в своей модели BM1743 память V-NAND седьмого поколения, а SK Hynix и Solidigm применили в накопителе PS1012 321-слойную технологию 4D NAND. Эти технологии позволили повысить плотность хранения данных без увеличения площади чипов.

За 50 лет емкость SSD-накопителей выросла в миллионы раз: от нескольких мегабайт до десятков и даже сотни терабайт. При этом цена за гигабайт снизилась с 50 000 долларов до нескольких центов, что сделало технологию твердотельного хранения данных доступной практически для любого применения: от персональных компьютеров до корпоративных ЦОД.

SSD-накопители 2024–2026 годов: прорыв в объемах

Рынок SSD продолжает стремительно развиваться. Уже в мае 2025 года компания Solidigm, дочернее предприятие SK Hynix, официально начала продажи SSD D5-P5336 с рекордной емкостью 122,88 ТБ. Цена SSD — 12 400 долларов, что ниже первоначальных прогнозов на 14 000 долларов. Этот накопитель стал первым коммерчески доступным SSD объемом более 100 ТБ.

Производительность модели впечатляет: до 930 000 операций ввода-вывода в секунду (IOPS) для случайного чтения блоков по 4 КБ и 7,4 ГБ/с для последовательного чтения. Компания Solidigm утверждает, что замена традиционных систем хранения данных, сочетающих жесткие диски HDD и SSD-кеш (так называемых гибридных массивов), на флеш-системы на базе SSD D5-P5336 сокращает занятость стоек с девяти до одной и снижает энергопотребление на 90%.

Следом за Solidigm о своих планах по выпуску накопителей большой емкостью (более 100 ТБ) заявили и другие производители:

• Western Digital продемонстрировала прототип SSD емкостью 128 ТБ на выставке FMS 2024. Накопитель построен на базе технологии BiCS8 — 218-слойной 3D NAND-памяти с четырехуровневыми ячейками (QLC).

• Phison анонсировала твердотельный накопитель Pascari D205V емкостью 122,88 ТБ с поддержкой PCIe Gen5, который обеспечивает еще более высокую скорость чтения — до 14,600 МБ/с.

• Samsung также представила планы по выпуску SSD емкостью 122,88 ТБ, развивая успех своей модели BM1743 на 61,44 ТБ.

• Huawei заявила о цели выпустить SSD емкостью 128 ТБ на мероприятии, посвященном запуску системы хранения A800.

К 2026 году ведущие производители SSD планируют достичь еще одного значимого рубежа — 244–256 ТБ в одном накопителе. SK Hynix уже анонсировала выпуск SSD емкостью 244 ТБ к 2026 году, а SanDisk работает над увеличением емкости до 256 ТБ за тот же период.

Рост емкости SSD стал возможным благодаря целому ряду технологических достижений:

• Увеличение количества слоев в чипах 3D NAND до 400+. Если в 2023–2024 годах ведущие модели использовали около 200–300 слоев, то к 2026 году ожидается переход к технологиям с более чем 400 слоями. SSD смогут увеличить емкость при сохранении тех же физических размеров накопителей.

• Развитие интерфейсов PCIe 5.0 и 6.0. В 2024 году началось внедрение интерфейса PCIe 5.0, который дает вдвое большую пропускную способность по сравнению с PCIe 4.0. К 2026 году ожидается начало внедрения PCIe 6.0, что еще раз удвоит пропускную способность и поможет эффективно работать с накопителями сверхвысокой емкости. На Computex 2025 уже были представлены прототипы SSD с интерфейсом PCIe 6.0 x4 — они достигают скорости последовательного чтения и записи до 30,25 ГБ/с.

• Внедрение новых форм-факторов. Традиционный U.2 (2,5-дюймовый) форм-фактор сменяется более компактными и эффективными форматами, такими как E3.S. В этом тонком форм-факторе в серверной стойке помещается в 2,5 раза больше накопителей, что значительно экономит пространство в дата-центрах.

• Новые архитектуры контроллеров. Они необходимы для эффективного управления растущими объемами данных. Micron Technology работает над увеличением скорости чтения до 30 ГБ/с. Это примерно в четыре раза превосходит возможности большинства современных контроллеров, которые дают скорость чтения до 7–8 ГБ/с (PCIe 4.0). Если же учитывать продвинутые PCIe 5.0 SSD со скоростью 12–14 ГБ/с, то рост будет примерно в два раза.

Что особенно важно, эта динамика значительно опережает развитие традиционных жестких дисков (HDD). Если в сегменте SSD уже в следующем году ожидается выход на рубеж 256 ТБ, то для HDD прогнозируют лишь 50 ТБ к 2026–2027 годам. Это еще больше укрепит позиции SSD в корпоративном сегменте и ускорит вытеснение традиционных жестких дисков.

SSD наращивают емкость и энергоэффективность, и дата-центры всё чаще выбирают их вместо HDD. В первую очередь — для высоконагруженных приложений: ИИ, машинного обучения и аналитики в реальном времени, где критичны скорость и минимальные задержки.

SSD-накопители 2026–2027 годов: перспективы роста емкости

Следующие два года станут важным этапом в эволюции технологии SSD. По данным официальной дорожной карты SanDisk, емкость накопителей достигнет 512 ТБ к 2027 году, а в дальнейшем планируется преодолеть рубеж в 1 ПБ. Ключевой фактор роста емкости — увеличение плотности хранения данных благодаря новой архитектуре 3D NAND.

Samsung, в свою очередь, планирует к 2026 году создать память V-NAND с более чем 400 слоями. Такие же планы есть и у SK Hynix. IEEE прогнозирует, что развитие технологии будет идти от нынешних 200–300 слоев к 300+ слоям к 2027 году и 500+ слоям к 2029 году. В долгосрочной перспективе ведущие производители нацелены на создание структур с количеством слоев, приближающимся к 1000.

Для поддержки накопителей сверхвысокой емкости SanDisk разрабатывает новую архитектуру контроллеров под названием Stargate. Решение будет масштабироваться до 64 чипов на канал (всего 32 канала), что обеспечит поддержку накопителей емкостью 512 ТБ. По словам CEO Silicon Motion Уоллеса Коу, первые контроллеры PCIe 6.0 для корпоративных SSD появятся на рынке в конце 2026-го — начале 2027 года. Они обеспечат скорость передачи данных до 256 ГБ/с.

Как сверхъемкие SSD повлияют на рынок

Для корпоративного сегмента высокоемкие SSD означают значительное снижение общей стоимости владения (TCO). Несмотря на более высокую начальную стоимость, экономия на электроэнергии, охлаждении, пространстве и обслуживании делает эти накопители экономически выгодными. По данным исследования Solidigm, высокоплотные QLC SSD могут сократить TCO на 25–70% в зависимости от сценария использования.

Рост емкости SSD открывает новые возможности для искусственного интеллекта и анализа больших данных. SanDisk разрабатывает технологию High-Bandwidth Flash (HBF), которая выдаст пропускную способность, сравнимую с HBM, но с емкостью в 8–16 раз выше при той же стоимости. Можно будет обучать модели ИИ с триллионами параметров на единой системе хранения.

Для обычных пользователей прорыв в емкости SSD — это доступ к более быстрым и дешевым облачным сервисам, более шустрым приложениям и новым возможностям в области ИИ. Правда, домашние SSD пока не получат таких огромных объемов. Но технологии, которые сейчас тестируют в корпоративном секторе, со временем доберутся и до массового рынка — и тогда большие диски станут доступнее.

К 2027 году SSD объемом 512 ТБ станут реальностью, а в перспективе нас ждут и петабайтные накопители. Когда пропадет необходимость экономить место и оптимизировать доступ к данным, мы получим более компактные и энергоэффективные дата-центры. Бизнес и наука смогут, наконец, работать с информацией без постоянных компромиссов.