nói rằng sự gia tăng mật độ lưu trữ của bộ nhớ Flash NAND kéo theo những vấn đề liên quan tới việc Đọc và Ghi bị trễ và dữ liệu bị sai lệch .

Grupp nói rằng mật độ lưu trữ SSD tăng lên và chi phí sản xuất cho mỗi GB giảm đi thì mọi thứ khác lại trở nên tồi tệ hơn .

“ Điều này làm cho tương lai của SSD trở nên mờ mịt . Trong khi dung lượng SSD tăng lên , tốc độ IOPS cao hơn sẽ làm cho chúng trở nên hấp dẫn với nhiều ứng dụng , thì việc giảm hiệu suất là cần thiết để tăng dung lượng cùng với giá cả của nó lại làm kho cho những SSD trong những ứng dụng khác “.

Grupp cùng với Steven Swanson , là Giám đốc của bộ môn Khoa học hệ thống  Non-Volatile , và John Davis của bộ phận nghiên cứu Microsoft , đã kiểm tra 45 Chip Flash NAND khác nhau từ 72nm tới 25nm của 6 nhà sản xuất .

Kiểm nghiệm cho thấy rằng tốc độ chương trình ( tốc độ Ghi ) cho những trang trong khối Flash khác nhau và có thể dự đoán trước được . Những loại bộ nhớ NAND khác nhau có tỉ lệ lỗi khác nhau giữa các thiết bị . Bộ nhớ NAND SLC ( Single-Level Cell ) cho kết quả tốt nhất , còn Chip Flash MLC ( Multi-Level Cell ) và đặc biệt loại TLC ( Triple-Level Cell ) cho kết quả tệ nhất .

Những nhà nghiên cứu cũng đưa ra những kết quả dựa theo kinh nghiệm và ngoại suy cho tới năm  2024 , khi mà theo lộ trình của Chip Flash NAND dự kiến được sản xuất bằng công nghệ 6.5nm . Trong thời điểm đó độ trễ Đọc/Ghi dự định sẽ tăng gấp 2 với Chip nhớ NAND MLC và tăng 2.5 lần với Flash TLC . Bên cạnh đó tỉ lệ lỗi tăng theo cấp số nhân hơn 3 lần .

“Chúng ta chỉ có thể được một trong hai thứ là dung lượng hoặc hiệu suất “ .

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm dựa trên những Card Flash PCIe có tốc độ kênh 400MBps với giao diện ONFI ( Open NAND Flash Interface ) và 96 loại Chip nhớ Flash NAND được dùng trong những SSD thông thường . Họ đã không dùng những mạch điều khiển NAND như trong những SSD 2.5-inch của Intel , OCZ hoặc Fusion-io .

Do SSD không  có bộ phận cơ khí chuyển động nên thời gian Đọc/Ghi nhanh hơn 100 lần so với những ổ cứng HDD phải dùng những cánh tay có đầu từ để tìm dữ liệu trên đĩa từ quay tròn . Nhưng mạch điện  của Flash NAND sẽ giảm kích thước điều đó sẽ thu hẹp khoảng cách về mặt hiệu suất với ổ cứng .

Hiện nay công nghệ sản xuất Flash NAND là 25nm và trong năm  2024 là 6.5nm khi ấy SSD dựa trên Flash NAND TLC sẽ có dung lượng lên tới 16TB và SSD Flash MLC sẽ có 4TB , theo Grupp .

Tuy nhiên khi Flash NAND TLC 6.5nm thì theo tính toán của Grupp thì SSD vẫn vượt qua HDD về mặt hiệu suất với 32.000 IOPS so với 200 IOPS .

Hơn 6 năm  qua , bóng bán dẫn dùng trong Chip Flash NAND đã được thu nhỏ từ 72nm xuống còn 25nm , cho phép mật độ lưu trữ tăng lên . Nhưng khi mạch điện  bị thu nhỏ thì “bức tường” để giữ những điện tử mà đại diện cho những Bit của dữ liệu cũng bị mỏng đi khiến cho các điện tử dễ bị lọt ra ngoài khiến cho dữ liệu bị sai vì thế phải yêu cầu có thêm hệ thống  ECC (error correction code) .

Những SSD đầu tiên chỉ lưu trữ 1-bit trong mỗi ô nhớ Flash NAND , còn gọi là SLC . Tiếp theo là Chip Flash NAND MLC lưu trữ 2-bit / ô nhớ , rồi đến TLC ( Triple-Level Cell ) là 3-bit / ô nhớ . Các nhà sản xuất hầu hết đều dùng  Chip Flash MLC để cạnh tranh với HDD về dung lượng lưu trữ .

Tuy nhiên những Chip nhớ Flash NAND có chu kì Đọc / Ghi nhất định . SLC từ 50.000 tới 100.000 lần , MLC NAND từ 5.000 tới 10.000 lần , NAND TLC thấp nhất từ 500 tới 1.000 lần .

Grupp kết luận “Đó là sự suy giảm đáng kể . Loài người đã dùng những công nghệ để cho mọi thứ trở nên tốt hơn nhưng với Flash NAND chúng ta thấy ngày càng trở nên khó khăn vì sự phát triển của nó “.