Недавно мы писали 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, 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 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 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 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».

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?