XL-Flash Gen2: Kioxia verdoppelt die Kapazität des Turbo-NAND

Bei der zweiten Generation des auf hohe Leistung getrimmten NAND-Speichers XL-Flash erhöht Kioxia von 1 Bit auf 2 Bit pro Zelle. Die Speicherkapazität verdoppelt sich auf 256 Gbit (32 GB) pro Chip. Zudem wurde die Anzahl der Speichersegmente (Planes) weiter erhöht.

Vor drei Jahren hatte Kioxia, seinerzeit noch unter der Toshiba-Flagge, den XL-Flash fertiggestellt, der mit deutlich höherer Leistung als herkömmlicher NAND-Flash die Nische des sogenannten Storage Class Memory (SCM) bedient. Mit Samsungs Z-NAND ist der XL-Flash dabei viel enger verwandt als mit dem Phasenwechselspeicher 3D XPoint von Intel und Micron.

XL-Flash Gen2 bietet doppelten Speicherplatz

Während die erste Generation XL-Flash pro Chip 128 Gbit (16 GB) Speicherplatz bot und dabei auf 1 Bit pro Speicherzelle (SLC) setzte, wird dies bei der zweiten Generation des XL-Flash verdoppelt: 2 Bit pro Zelle (MLC) bedeuten Chips mit 256 Gbit (32 GB). Allerdings dürfte darunter die Leistung und auch die Haltbarkeit leiden, zumindest ist dies bei herkömmlichem NAND-Flash mit jedem weiteren Bit in den Zellen der Fall.

Die zweite Generation des XL-FLASH ermöglicht eine erhebliche Senkung der Bit-Kosten durch das Hinzufügen der neuen Multi-Level-Cell (MLC)-Funktionalität mit 2 Bit pro Zelle zusätzlich zu der Single-Level-Cell (SLC)-Funktionalität des derzeitigen Modells. Außerdem wurde die maximale Anzahl der Ebenen, die gleichzeitig arbeiten können, gegenüber dem aktuellen Modell erhöht, wodurch der Durchsatz verbessert werden kann. Der neue XL-FLASH wird eine Speicherkapazität von 256 Gigabit bieten.

Kioxia

Die knappe Ankündigung von Kioxia zum Flash Memory Summit 2022 liefert allerdings kaum Details. Der Durchsatz soll aber sogar steigen, indem der Speicherbereich in noch mehr Segmente (Planes) unterteilt wird, was mehr parallele Zugriffe ermöglicht. Bei der ersten Generation setzte Kioxia auf ein 16-Plane-Design; normaler NAND-Flash hat deren 2 oder 4.

Im November sollen die ersten Muster des XL-Flash Gen2 ausgelieferten werden. Die Massenfertigung soll hingegen erst 2023 anlaufen.

XL-Flash mit großer Speicherdichte seiner Klasse

Zwar ist der XL-Flash lange nicht so schnell wie 3D XPoint, bietet aber eine wesentlich größere Speicherdichte und ist damit auch günstiger in der Herstellung. Im Vergleich der jeweils ersten Generation ist die Speicherdichte von XL-Flash sogar etwa doppelt so hoch wie bei 3D XPoint und Z-NAND. Moderner NAND-Flash erreicht allerdings Flächendichten von rund 15 Gb/mm² und ist daher noch erheblich günstiger und ein echtes Massenprodukt, ganz im Gegensatz zum „Turbo-NAND“ von Kioxia und Samsung.

Endprodukte mit XL-Flash hat Kioxia selbst mit den Enterprise-SSDs der Serie FL6 im Programm. Nicht beim sequenziellen Durchsatz, sondern bei den Zugriffszeiten sind diese besonders schnell.

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Intels Optane-SSDs mit 3D XPoint werden zwar nicht erreicht, doch sind diese wesentlich teurer. Für Intel war Optane daher ein Verlustgeschäft, das nun ganz eingestellt werden soll.

Die Themenseite Flash Memory Summit 2022 hält weitere Neuheiten von der Speichermesse bereit.