เบื้องหลัง SSD 122TB ของ Huawei: นวัตกรรม Die‑on‑Board ที่เพิ่มความจุโดยไม่ต้องใช้ NAND รุ่นใหม่

แนวคิดหลัก: เพิ่มความจุด้วยการออกแบบแพ็กเกจ ไม่ใช่ด้วย NAND รุ่นใหม่

SSD ระดับ 122TB ของ Huawei กลายเป็นประเด็นที่หลายคนสนใจ เพราะออกมาในช่วงที่บริษัทเผชิญข้อจำกัดด้านการเข้าถึงเทคโนโลยีหน่วยความจำขั้นสูงจากสหรัฐฯ

สิ่งที่ Huawei ทำไม่ใช่การพัฒนา NAND รุ่นใหม่ แต่เป็นการปรับวิธี ประกอบและจัดวางชิปหน่วยความจำ ให้มีความหนาแน่นมากขึ้นแทน

รายงานจากอุตสาหกรรมระบุว่า Huawei ใช้เทคนิคแพ็กเกจแบบใหม่ชื่อ Die‑on‑Board (DoB) ซึ่งวาง NAND dies ลงบนแผงวงจรของ SSD โดยตรง แทนที่จะบรรจุในแพ็กเกจชิปก่อนเหมือนวิธีทั่วไป ทำให้สามารถใส่จำนวนชิปได้มากขึ้นในพื้นที่เท่าเดิม

พูดง่าย ๆ คือ ความก้าวหน้าหลักของ SSD นี้มาจาก การเพิ่มความหนาแน่นในการประกอบ (assembly density) มากกว่าการใช้เทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์รุ่นล่าสุด

Die‑on‑Board ต่างจากแพ็กเกจแบบเดิมอย่างไร

โดยทั่วไป SSD ระดับองค์กรจะผลิตตามขั้นตอนดังนี้

• NAND dies หลายตัวถูกซ้อนกันและบรรจุอยู่ในแพ็กเกจชิป เช่น TSOP หรือ BGA
• จากนั้นจึงนำชิปที่แพ็กเกจแล้วไปบัดกรีลงบนแผงวงจร (PCB) ของ SSD

แม้วิธีนี้จะผลิตง่ายและเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรม แต่ก็มีข้อเสียคือ ตัวแพ็กเกจชิปเองกินพื้นที่ เช่น โครงหุ้ม ขาเชื่อมต่อ และช่องว่างระหว่างชิป

เทคนิค Die‑on‑Board ของ Huawei ตัดขั้นตอนนี้ออกไป

• NAND dies ถูกติดตั้ง ลงบน PCB โดยตรง
• ใช้กระบวนการประกอบระดับเวเฟอร์

ผลลัพธ์คือ

• ความหนาแน่นสูงขึ้น: ใส่ NAND ได้มากขึ้นในพื้นที่เท่าเดิม
• ลดพื้นที่สูญเปล่าจากแพ็กเกจชิป
• ออกแบบการซ้อนชิปได้ยืดหยุ่นมากขึ้น

เนื่องจากความจุของ SSD ขึ้นอยู่กับจำนวน NAND dies ที่ติดตั้งอยู่ภายใน การเพิ่มความหนาแน่นของแพ็กเกจจึงช่วยเพิ่มความจุรวมของไดรฟ์ได้อย่างมาก แม้ไม่ได้ใช้กระบวนการผลิตชิปรุ่นใหม่

ปัจจุบัน SSD เหล่านี้ถูกใช้ที่ไหน

Huawei นำ SSD ความจุสูงเหล่านี้ไปใช้ในระบบจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายของบริษัทชื่อ OceanStor Pacific ซึ่งออกแบบมาสำหรับข้อมูลปริมาณมหาศาล เช่น data lake และระบบคลังข้อมูล AI

ตัวอย่างคือ OceanStor Pacific 9926 ที่มีสเปกสำคัญดังนี้

• รองรับ NVMe SSD ขนาด 15.36TB, 30.72TB และ 61.44TB ในสเปกที่ประกาศอย่างเป็นทางการ
• มี 36 ช่องไดรฟ์ในเครื่องขนาด 2U ทำให้ได้ความหนาแน่นสูงมาก
• ความจุรวมสูงสุดประมาณ 4PB ในเครื่อง 2U ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าระบบและการลดข้อมูล

รายงานในอุตสาหกรรมยังกล่าวถึงการใช้ SSD ขนาด 122.88TB ในบางคอนฟิก ทำให้ระบบหนึ่งเครื่องสามารถมีความจุระดับหลายเพตะไบต์ได้

แพลตฟอร์มลักษณะนี้มักถูกใช้กับงาน เช่น

• AI data lakes
• แพลตฟอร์มสตรีมมิงและจัดเก็บคอนเทนต์
• ระบบสำรองข้อมูลขนาดใหญ่
• การจัดเก็บข้อมูลไม่เป็นโครงสร้างจำนวนมหาศาล

โรดแมปถัดไป: SSD สำหรับ AI ขนาด 245TB

Huawei ยังเปิดตัว SSD รุ่นใหม่สำหรับงาน AI ภายใต้แบรนด์ OceanDisk โดยออกแบบมาเพื่อรองรับคลัสเตอร์ฝึกโมเดลที่ต้องจัดการชุดข้อมูลขนาดมหาศาล

รุ่นที่มีความจุสูงสุดคือ OceanDisk LC 560 ซึ่งมีสเปกที่รายงานไว้ เช่น

• ความจุสูงสุด ประมาณ 245TB ต่อไดรฟ์
• แบนด์วิดท์อ่านต่อเนื่องราว 14.7 GB/s
• ปรับแต่งสำหรับการประมวลผลข้อมูล AI และชุดข้อมูลมัลติโหมดขนาดใหญ่

Huawei ระบุว่า SSD เหล่านี้สามารถช่วยลดการพึ่งพาหน่วยความจำความเร็วสูงราคาแพงอย่าง HBM (High‑Bandwidth Memory) ในงานฝึก AI ได้บางส่วน

เปรียบเทียบกับคู่แข่งอย่าง Micron

แนวทางของ Huawei แตกต่างจากผู้ผลิต NAND ชั้นนำอย่าง Micron อย่างชัดเจน

ตัวอย่างคือ Micron 6600 ION ซึ่งเป็น SSD สำหรับดาต้าเซ็นเตอร์ที่มี

• ความจุสูงสุด 245.76TB
• ใช้ QLC 3D NAND แบบ 276 ชั้น (G9) ซึ่งเป็นเทคโนโลยี NAND รุ่นใหม่
• ถูกนำไปใช้ในดาต้าเซ็นเตอร์ hyperscale และคลาวด์

กล่าวอีกแบบคือ

• Micron เพิ่มความจุด้วยการใช้ NAND รุ่นใหม่ที่มีจำนวนเลเยอร์สูงขึ้น
• Huawei เพิ่มความจุผ่านนวัตกรรมด้านการแพ็กเกจและการออกแบบระบบ

ทำไม “การแพ็กเกจชิป” จึงสำคัญขึ้นเรื่อย ๆ

การมาถึงของ SSD ระดับ 100TB–250TB ต่อไดรฟ์ แสดงให้เห็นว่า ความจุของสตอเรจไม่ได้ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตชิปเพียงอย่างเดียว

องค์ประกอบอื่น ๆ เช่น

• วิธีการซ้อนและแพ็กเกจชิป
• สถาปัตยกรรมคอนโทรลเลอร์
• เฟิร์มแวร์
• การออกแบบระบบจัดเก็บข้อมูล

ล้วนมีบทบาทในการเพิ่มความจุของ SSD

เทคนิค Die‑on‑Board ของ Huawei เป็นตัวอย่างชัดเจนว่า ผู้ผลิตสามารถเพิ่มความจุของสตอเรจได้ แม้จะมีข้อจำกัดด้านการเข้าถึงเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์รุ่นล่าสุด ขณะที่บริษัทอื่นอย่าง Micron ก็ยังคงผลักดันความจุผ่าน NAND รุ่นใหม่ที่มีเลเยอร์สูงขึ้น

สุดท้ายแล้ว ทั้งสองแนวทางกำลังมุ่งไปสู่เป้าหมายเดียวกันคือ SSD เดี่ยวที่มีความจุระดับหนึ่งในสี่เพตะไบต์หรือมากกว่า เพื่อรองรับข้อมูลขนาดมหาศาลของยุค AI และดาต้าเซ็นเตอร์ขนาดใหญ่