News 3D-NAND: Kioxia und Western Digital setzen bei BiCS6 auf 162 Layer

[MichaG]

Auch in diesem Jahr kündigen die NAND-Flash-Partner Kioxia und Western Digital im Rahmen der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) eine neue Generation 3D-NAND an. Auf BiCS5 mit 112 Zellschichten (Layer) folgt BiCS6 mit einem 162-Layer-Design. Bei 40 Prozent kleinerer Chip-Fläche sinken die Herstellungskosten.

Zur News: 3D-NAND: Kioxia und Western Digital setzen bei BiCS6 auf 162 Layer

 

[Zentorno]

...Kopf-an-Kopf Rennen mit Micron, die laut Anandtech seit November bereits mit ihrer 172-Layer Technologie am Start sind (https://www.anandtech.com/show/16230/micron-announces-176layer-3d-nand).
Mit leichten Vorteilen für Micron.
D.h. u.a. die 'low end' 5300er (MAX/PRO) Produktlinie von Micron dürfte demnächst durch die 5400er ersetzt werden. Mit günstigeren Preisen pro TB ... auch wenn die noch lieferbaren 5300er derzeit im Preis steigen (was bei sich verschlechternder Verfügbarkeit -hier aufgrund der Produktionseinstellung der 96 Layer Chips- wohl immer so ist)

 

[Endless Storm]

Man darf gespannt sein. Ich freu mich

 

[Staubwedel]

Hab ich das überlesen oder steht da nichts auf welche Speichertypen es zutrifft? TLC, QLC, PLC?

 

[PS828]

@Staubwedel Bit pro Zelle ändern nur das layout aber nicht die layer. Demnach kann man damit alles mögliche bauen und ist nicht auf eine Gestaltung festgelegt

Ergänzung (19. Februar 2021)

Um das deutlich zu machen: wenn ich richtig verstanden habe ist es bei den layern lediglich erstmal eine Ansteuerungslogik welche Grundsätzlich erstmal alles Auslesen kann. Ob dann nun 1,2,3 oder 4 Bit in jeder Zelle Stecken ist dabei nicht relevant.

Wichtig ist nur dass die Ansteuerung über so viele Schichten funktioniert was keinesfalls trivial ist.

 

[highwind01]

"Auf BiCS5 mit 112 Zellschichten (Layer) folgt BiCS6 mit einem 162-Layer-Design."

Ist BiCS5 von Kioxia überhaupt schon im Markt angekommen?
Im Preisvergleich ist keine einzige Kioxia SSD mit mehr als 96 Layern (also BiCS4) gelistet... die aktuellen WD/Sandisk SSDs haben ebenfalls 96 Layer/BiCS4 mit Ausnahme der WD SN850, bei der keine konkrete Angabe dazu gemacht wird...

 

[deo]

Die Sabrent Rocket 4 Plus hat auch noch 96L NAND.
SK Hynix M.2 SSD mit 136L wird nicht in Europa verkauft.

 

[LamaMitHut]

Wow... Da sind ja noch immer richtige Sprünge bei der Datendichte möglich! Theoretisch könnte man damit problemlos SSD mit 100TB bauen.

@highwind01 Ich denke das die neuen Generationen wohl immer erst an den Enterprise Sektor gehen, da wird besser Bezahlt.

 

[PS828]

@LamaMitHut 100TB SSDs gibt's jetzt schon. Das Problem mit den Kosten lösen mehr layer jedenfalls nicht da mit steigender anzahl auch die Komplexität der Ansteuerungslogik zunimmt was zu Nachteilen führt.

Abgesehen davon ist es bei aktuellen Preisen völlig unökonomisch selbst wenn man hier Platz spart.

Lediglich wenn extrem viele Daten schnell verfügbar sein sollen sind solche größen derzeit sinvoll.

Bei Stückpreisen von 45.000 Dollar und das ohne Parität sollte man sich das gut überlegen. Schließlich braucht man mehr als eine davon.

18 TB HDDs unterdessen Kosten so ca. 600 Euro und man hat die Option auf einfache Datenrettung und schnellen Ausgleich der Parität wenn doch mal eine platte getauscht wird. SSDs dieser Größe haben nichts von alledem und sind deshalb jetzt und auf absehbare Zeit schlecht bezahlbare nieschenfälle mit hohem Risiko

 

[xXDarthGollumXx]

Über 180 Layers sind mal eine Ansage.
Hätte nicht geglaubt das dies so gut schon klappt.
Die Ebenen dürfen sich ja auch nicht vom Wafer schälen.

 

[LamaMitHut]

@PS828
Meinst du die 100TB SSD von Nimbus Data? AFAIK sind das doch 3 Platinen in einem Gehäuse.

Du beschreibst die Gegenwart, die natürlich noch den HDD gehört. Wenn die Datendichte aber weiter so langsam ansteigt, seh ich da schwarz für die Zukunft.

 

[PS828]

@LamaMitHut Nein diese SSD ist eine einzige 100TB SSD.

Und was die Datendichte angeht haben HDDs aber noch wesentlich höheres Potential für Dichtezuwächse im Vergleich zu SSDs. Aktuell bekommt man 2 TB Pro Platter hin und selbst 10 sind mit HAMR mindestens möglich und weitere Verbesserungen in Reichweite die Dichte noch mehrmals zu verdoppeln.

SSDs hingegen haben das Problem dass man nicht unendlich weiter mehr Bits in eine Zelle packen kann ohne dass die schreibraten zu sehr einbrechen.

Auch wird mit mehr layern die Ansteuerung und Korrektur immer komplizierter, was noch mehr Fläche benötigt.

Hinzu kommt dass die Kostenersparnis bei SSDs bisher ziemlich wegfällt was Material betrifft da für diese hohen Stapel von Schichten einfach zwei Wafer aufeinander gebondet werden. Das führt zwar zu einem doppelt so großen Stack aber man benötigt auch doppelt so viel Material was der Fertigung rein gar nichts Bringt und die Kosten nicht senkt.

Wenn sie sich da nicht bald was einfallen lassen stagnieren Zukünftig die Preise für SSDs und sie bleiben weiterhin in großen Größen unbezahlbar.

Man sieht jetzt schon wie langsam die Preise fallen bzw Sogar Steigen. Außerdem sind Kapazitäten über 2TB weiterhin Kostentreiber ohne Ende

 

[Staubwedel]

Bis SSDs die HDDs komplett ablösen wird noch lange dauern, falls es jemals so weit kommt. Bei immer mehr Cloud-Speicherfarmen mit immer größeren Kapazitäten wären SSDs preislich nicht zu realisieren. Die Stromersparnis wird nicht reichen um die Mehrkosten bei der Anschaffung zu egalisieren. Und die Lautstärke dürfte bei diesem Einsatzzweck auch egal sein.

In der Größe einer 3,5"-HDD würde man eine Menge Speicherchips und mehrere Controller locker unterbringen, keine Frage. Aber ich denke die Parallelität ist das Problem, die Unterteilung wenn mehrere Controller verbaut werden müssen die unterschiedliche NANDs ansteuern, dazu muß alles über eine Schnittstelle rein/raus. Außerdem würde es auch zu einer erhöhten Wärmeentwicklung kommen bei starker Nutzung. Zig Platinen in einem Gehäuse sind schlechter zu kühlen als den Motor und die außenliegende Platine einer HDD.

Ich schließe nicht aus das neue Speicherarten verfügbar sind bevor die SSD die HDD in Cloud-Farmen ablöst

 

[MichaG]

Artikel-Update: Inzwischen liegen der Redaktion nähere Informationen aus der ISSCC-Präsentation zum BiCS6 vor. Dort wurde die TLC-Variante mit 1 Terabit Speicherkapazität mit „mehr als 170 Word Line Layer“ beschrieben. Der Chip besitzt eine Fläche von 98 mm² und ist damit zwar deutlich größer als das BiCS5-Pendant, besitzt aber auch die doppelte Speicherkapazität. Dadurch steigt die Speicherdichte auf 10,4 Gigabit pro Quadratmillimeter. Die Latenz beim Lesen wurde auf 50 µs verringert und der Schreibdurchsatz auf 160 MB/s beschleunigt.

[Tabelle: Zum Betrachten bitte den Artikel aufrufen.]​

 

[LamaMitHut]

@LamaMitHut Nein diese SSD ist eine einzige 100TB SSD.

Und was die Datendichte angeht haben HDDs aber noch wesentlich höheres Potential für Dichtezuwächse im Vergleich zu SSDs. Aktuell bekommt man 2 TB Pro Platter hin und selbst 10 sind mit HAMR mindestens möglich und weitere Verbesserungen in Reichweite die Dichte noch mehrmals zu verdoppeln.

SSDs hingegen haben das Problem dass man nicht unendlich weiter mehr Bits in eine Zelle packen kann ohne dass die schreibraten zu sehr einbrechen.

Auch wird mit mehr layern die Ansteuerung und Korrektur immer komplizierter, was noch mehr Fläche benötigt.

Hinzu kommt dass die Kostenersparnis bei SSDs bisher ziemlich wegfällt was Material betrifft da für diese hohen Stapel von Schichten einfach zwei Wafer aufeinander gebondet werden. Das führt zwar zu einem doppelt so großen Stack aber man benötigt auch doppelt so viel Material was der Fertigung rein gar nichts Bringt und die Kosten nicht senkt.

Wenn sie sich da nicht bald was einfallen lassen stagnieren Zukünftig die Preise für SSDs und sie bleiben weiterhin in großen Größen unbezahlbar.

Man sieht jetzt schon wie langsam die Preise fallen bzw Sogar Steigen. Außerdem sind Kapazitäten über 2TB weiterhin Kostentreiber ohne Ende

https://www.computerbase.de/2020-07/exadrive-dc100-100-tb-ssd-preis/

Also hier wird berichtet, dass auf mehreren Platinen MLC verbaut wurde - mit modernen NAND auf QLC Basis wären 300 TB also durchaus heute schon möglich, und ab der Anzahl von ersetzen HDDs reden wir von ganzen Räumen voller Hardware weniger, wenn es um viele Petabyte geht.

Die aktuellen Preise haben Relativ wenig mit den variablen Herstellungskosten zu tun, besonders wenn man sich an den großen SSD orientiert. In der im Update gezeigten Tabelle sieht man doch ganz schön, welche Sprünge jetzt noch möglich sind.

time will Tell, aber ich glaube nicht an die Zukunft von HDDs

 

[obseron]

Tolle entwickeln.

Mit den Preisen am Endkunden Markt ist es etwas komplizierter.
So lange denn Händlern alles aus den Findern gerissen wird was angepriesen wird, wird es kaum preis Senkungen geben.

Seit 5Jahren dümpeln die SSD Preise gefühlt bei etwa 90€/TB.

Obwohl die Hersteller in der Zeit die Kapazität ihrer Chips vervierfache haben!

Was viele vergessen das die Hersteller aktuell die Situation einfach ausnutzen um die Milliarden Gewinnen in neue Fabriken zu pressen. Der Bau dieser dauert nun mal paar Jahre bis alles läuft.

Ich denk wir werden in den kommenden Jahr einen radikalen Preisverfall vorfinden Richtung 50€/TB wenn die ganzen Fabriken anfangen zu produzieren.

Gelegentlich waren schon dieses Jahr 4TB TLC SSD´s bei 75€/TB.

 

[yetisports]

Seit 5Jahren dümpeln die SSD Preise gefühlt bei etwa 90€/TB.

HDDs waren auch gefühlte 5 Jahre bei 4 TB, und preislich hat sich ähnlich lange nichts getan. HAMR ist nun langsam wirklich marktreif, da wird es zukünftig schneller als in 2TB-Schritten vorangehen.

 

[Beitrag]

Obwohl die Hersteller in der Zeit die Kapazität ihrer Chips vervierfache haben!

Für die Herstellungskosten ist weniger die Kapazität pro Chip als vielmehr die Speicherkapazität pro verbrauchter Waferfläche (und die Ausbeute) relevant. Und diese Speicherdichte lässt sich einerseits mit kleineren Strukturgrößen verbessern, was durch die Funktionsweise von Flash bzw. EEPROM-Speicherzellen aber vmtl. schwierig ist, und andererseits mit mehr Bits pro Zelle, was aber auch immer schwieriger wird - manche CBler hier schimpfen ja schon über QLC.

Ich erwarte in den nächsten paar Jahren keinen drastischen Preisfall. Jedenfalls nicht für Standard-Sata-SSDs, da die ohnehin schon keine großen Gewinnmargen bringen dürften. Bei NVMe-SSDs ist vmtl. noch mehr Luft.

 

[Faust II]

Sollten demnach eigentlich SSDs nicht bald günstiger werden?...

 

[tackleberry]

Sollten demnach eigentlich SSDs nicht bald günstiger werden?...

Wegen Corona und Home Office rüsten gerade alle möglichen Player Ihre Server auf. Entreprise SSDs sind gerade übelst schwer zu bekommen. Glaube nicht, dass SSD Speicher die nächsten 12 Monate deutlich günstiger wird.