Samsung SSD 850 Pro im Test: Im Klinsch mit 840 Pro und MX100

Der neue V-NAND

Da die Halbleiterhersteller bei der weiteren Verkleinerung der Strukturen auf immer größere Hürden stoßen, werden schon lange andere Wege gesucht, um mehr Rechenleistung oder Speichervolumen auf gleicher Fläche unterzubringen. Viele Hersteller haben jüngst ihr Heil in der Höhe gesucht, so zum Beispiel Intels „3D-Transistoren“ oder Microns Hybrid Memory Cube. Bei Flashspeicher forschen diverse Hersteller seit Jahren am sogenannten „3D NAND“ oder auch „Vertical NAND“. Samsung begann als erstes Unternehmen im Sommer 2013 nach zehn Jahren Forschung mit der Massenproduktion des kurz „V-NAND“ getauften Speichers.

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Ende Mai hat Samsung mit der Massenfertigung der zweiten Generation des V-NAND begonnen. Gegenüber der ersten Generation wurde die Anzahl der Schichten von 24 auf 32 erhöht. Im gleichen Zuge wurde eine SSD für den OEM-Markt gezeigt, die bereits auf der neuen Generation basieren soll. Details zum bei der 850 Pro eingesetzten V-NAND hat Samsung noch nicht preisgegeben, doch ist wahrscheinlich, dass diese ebenfalls auf der zweiten Generation mit 32 Lagen basiert.

Bei herkömmlichem Flashspeicher rücken die Speicherzellen mit jeder Verkleinerung des Herstellungsverfahrens dichter zusammen. Dies führt zu steigenden Interferenzen zwischen den Zellen, sodass Ladungen verloren gehen können, wodurch die Haltbarkeit leidet. Zudem fordert die zunehmende Verkleinerung der Strukturbreiten immer höhere Kosten bei Entwicklung und Herstellung. Eine vertikale Struktur mit übereinanderliegenden Zellschichten umgeht diese Probleme und ermöglicht eine weitere Steigerung der Datendichte.

Den Grundstein für den dreidimensionalen NAND-Flash legte die bereits 2006 entwickelte Technik Charge Trap Flash (CTF). Im Gegensatz zu der seit über 40 Jahren eingesetzten Floating-Gate-Technik werden die Elektronen bei CTF temporär in einer Schicht (Trapping Layer) aus Siliciumnitrid gehalten, die Interferenzen minimiert. Beim V-NAND sind die Speicherzellen zylinderförmig gestaltet und werden in mehreren Lagen übereinandergestapelt, was auch als „Stacking“ bezeichnet wird. Mit mehreren Lagen lässt sich die Speicherdichte pro Chip steigern, obwohl größere Abstände zwischen den Zellen bestehen. Aktuell ist Samsung bei 32 dieser Schichten angelangt und sieht die Technik als Grundlage für Speicherchips mit bis zu 1 Terabit Kapazität.

Auf offiziellen Seiten bewirbt Samsung den eigenen V-NAND mit einer gegenüber planarem MLC-NAND-Flash doppelten bis zehnfachen Haltbarkeit, einer mindestens doppelt so hohen Schreibrate (program time) und einer parallel um die Hälfte reduzierten Leistungsaufnahme.

Auch Micron, Toshiba und SK Hynix forschen seit Jahren an NAND-Flash mit dreidimensionaler Struktur und werden voraussichtlich ab dem kommenden Jahr erste Produkte präsentieren, wobei Micron noch eine Markteinführung gegen Ende 2014 anpeilt.

Preise und Eckdaten

Samsung nennt für die SSD 850 Pro unverbindliche Preisempfehlungen von 140 Euro (128 GB) bis 729 Euro (1.024 GB). Zwar werden die UVP in der Regel im Endkundenhandel deutlich unterboten, dennoch zeichnet sich ab, dass die 850 Pro auch beim Preis in der Oberklasse spielen.

Die abschließende Tabelle fasst alle technischen Eckdaten der Serien SSD 850 Pro und SSD 840 Pro nochmals abschließend zusammen.

Anmerkung: Noch hat Samsung nicht alle Details zur 850 Pro preisgegeben, insbesondere die Angaben zu Chip- und Fertigungsgröße stehen noch aus. Auch über den Lieferumfang im Endkundenhandel konnte Samsung im Vorfeld des Presseembargos noch keine Angaben machen.