232 Layer QLC: Micron protzt und verschweigt dabei die Konkurrenz

Michael Günsch
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232 Layer QLC: Micron protzt und verschweigt dabei die Konkurrenz
Bild: Micron

Micron fertigt nun den 232-Layer-NAND in der QLC-Version mit 4 Bit pro Zelle und damit noch höherer Speicherdichte als die TLC-Version in Serie. Bestückt werden damit unter anderem die neuen OEM-SSDs der Serie Micron 2500. Beim Klopfen auf die eigene Schulter wird aber ein Konkurrent ignoriert, ein anderer könnte alle schlagen.

232 Layer jetzt als QLC-Version

Im Sommer 2022 hatte Micron seinen 232-Layer-3D-NAND zunächst als TLC-Version mit 3 Bit pro Zelle in die Serienfertigung geschickt. Seinerzeit handelte es sich um den fortschrittlichsten 3D-NAND der Branche, der sowohl in puncto Flächendichte als auch der Leistung neue Maßstäbe setzte. Jetzt folgt also die QLC-Version, die bei Leistung und Haltbarkeit zwar schlechter abschneiden wird, bei der Dichte aber nochmals mehr bietet.

Micron spricht von einer um 30 Prozent gestiegenen Dichte im Vergleich zum QLC-NAND der 176-Layer-Generation. Letztere besitzt eine Flächendichte von 14,7 Gbit/mm², also ergeben sich rechnerisch 19,1 Gbit/mm² für den neuen QLC-Speicher. Dieser verfügt wie die TLC-Version über eine I/O-Schnittstelle mit bis zu 2.400 MT/s, was aktuell das Maximum bei den verfügbaren Chips darstellt.

Angaben zur Leistung

Gegenüber Microns 176-Layer-QLC-NAND soll die neue Generation beim Lesen um 24 Prozent und beim Schreiben um 31 Prozent besser abschneiden. Außerdem ist von verbesserten Zugriffszeiten die Rede. Nackte Zahlen werden hier aber wie gewohnt nicht geliefert, was die Einordnung schwer macht.

Auf der Crucial P3 (Plus) SSD (Test) erwies Microns 176-Layer-NAND eine klare QLC-Schwäche: Die Schreibleistung sinkt nach dem SLC-Cache ins Bodenlose.

Hier gilt es abzuwarten, was SSDs mit dem 232-Layer-QLC erreichen können.

Micron macht die Rechnung ohne YMTC

Micron spricht vom ersten 232-Layer-QLC-NAND der Welt und zugleich von der höchsten Dichte der Branche. Beides stimmt allerdings nicht ganz, denn der chinesische Konkurrent YMTC hat schon 232-Layer-QLC-NAND eingeführt, der mit 19,8 Gbit/mm² sogar noch etwas mehr bietet.

Damit es nicht glatt gelogen daherkommt, verweist Micron in einer Fußnote darauf, dass hier nur mit SK Hynix, Solidigm, Kioxia, WD und Samsung verglichen wird. YMTC wird also schlicht nicht berücksichtigt.

After delivering the industry’s first and densest QLC NAND in its 176-layer release, Micron does it again and is now shipping the world's first 232-layer QLC NAND.1

1. Competitors are defined as SK Hynix, Solidigm, Kioxia, WD and Samsung.

Microns Aussage samt Fußnote

Samsung wird bald gewaltig kontern

Während YMTC bei der Flächendichte in Schlagweite liegt, wird es bald weitaus größere Konkurrenz geben. Der Marktführer Samsung hat nämlich neuen QLC-NAND mit der bis dato größten Flächendichte von 28,5 Gbit/mm² angekündigt. Sofern die jüngsten Berichte aus Asien nicht trügen, soll Samsungs hochdichter QLC-NAND, der je nach Angabe über 280 oder 290 Layer verfügt, noch diesen Monat in die Massenproduktion starten.

Speicherdichte von 3D-NAND (grün: TLC, orange: QLC, rot: PLC, blau: SLC)
    • Samsung V9 280L (QLC, 1 Tb)
      28,5
    • Intel 192L (PLC, 1,67 Tb)
      23,3
    • SK Hynix V9 >300L (TLC, 1 Tb)
      20,0
      „>20 Gb/mm²“
    • YMTC 232L (QLC, 1 Tb)
      19,8
    • Micron 232L (QLC, 1 Tb)
      19,1
    • Kioxia/WD BiCS6 162L (QLC, 1 Tb)
      15,1
    • YMTC 232L (TLC, 1 Tb)
      15,0
    • SK Hynix V7 176L (QLC, 1 Tb)
      14,8
    • Micron 176L (QLC, 1 Tb)
      14,7
    • Micron 232L (TLC, 1 Tb)
      14,6
    • Intel 144L (QLC, 1 Tb)
      13,8
    • Samsung V8 238L (TLC, 1 Tb)
      11,5
    • SK Hynix V8 238L (TLC, 1 Tb)
      11,5
      nicht bestätigt!
    • SK Hynix V7 176L (TLC, 512 Gb)
      10,8
    • Kioxia/WD BiCS6 162L (TLC, 1 Tb)
      10,4
    • Intel/Micron 96L (QLC, 1 Tb)
      8,9
    • Kioxia/WD BiCS4 96L (QLC, 1,33 Tb)
      8,5
    • Samsung V7 176L (TLC, 512 Gb)
      8,5
    • YMTC 128L (TLC, 512 Gb)
      8,5
    • SK Hynix V5 96L (QLC, 1 Tb)
      8,4
    • Kioxia/WD BiCS5 128L (TLC, 512 Gb)
      7,8
    • SK Hynix V6 128L (TLC, 512 Gb)
      7,8
    • Samsung V5 92L (QLC, 1 Tb)
      7,5
    • Intel/Micron 96L (TLC, 512 Gb)
      6,3
    • Kioxia/WD BiCS4 96L (TLC, 512 Gb)
      5,9
    • Samsung V6 128L (TLC, 512 Gb)
      5,0
    • Samsung Z-NAND 48L (SLC, 64 Gb)
      0,6
    • Intel/Micron 3D XPoint (SLC, 128 Gb)
      0,6
      kein NAND-Flash
Einheit: Gigabit pro mm²

In puncto Flächendichte würde Micron damit wieder abgeschlagen sein. Aber andere Parameter wie die Leistung spielen auch eine Rolle. Hier gilt es abzuwarten, was Samsung vorzuweisen hat. Deutliche Verbesserungen bei der Leistung seines QLC-NAND hatte Samsung aber auch schon versprochen. Es könnte also sein, dass Samsungs V-NAND V9 in allen Belangen einschlägt wie eine Bombe. Beim I/O-Interface sollen es zumindest auch 2.400 MT/s werden.

Ein erster Abnehmer: Die Micron 2500 SSD

Der 232-Layer-QLC-Speicher von Micron wird nach Angaben des Unternehmens für den Einsatz in Client-SSDs der Markentochter Crucial, für Enterprise-Storage und für die neue OEM-SSD Micron 2500 ausgeliefert. Letztere wird nun parallel vorgestellt, genauso wie es bei der Einführung des 176-Layer-Vorgängers auf der Micron 2400 der Fall gewesen ist.

Micron 2500
Micron 2500 (Bild: Micron)

Die Micron 2500 wird in den M.2-Formaten 2230, 2242 und 2280 angeboten werden, steht also mit Platinenlängen von 30 mm, 42 mm und 80 mm zur Verfügung. Laut Microns Dokumentation (PDF) ist selbst die 3 cm kurze Version mit 2 TB Speicherplatz nur einseitig mit Flash-Speicher bestückt. Die hohe Dichte macht es möglich. In allen drei Formaten sollen 512 GB, 1.024 GB (1 TB) und 2.048 GB (2 TB) als Speicherkapazitäten zur Auswahl stehen.

Micron 2500 SSD
Formfaktor (mm) M.2 (2230, 2242, 2280)
Controller ohne DRAM (HMB)
Interface PCIe Gen4, NVMe 1.4c
Speicherkapazitäten 512 GB 1 TB 2 TB
Seq. Lesen (MB/s) 6.600 7.100 7.100
Seq. Schreiben (MB/s) 3.650 5.800 6.000
Random Read (IOPS) 530K 900K 1000K
Random Write (IOPS) 860K 1000K 1000K
Latenz Read (Typ.) 50 µs
Latenz Write (Typ.) 12 µs
TBW 200 TB 300 TB 600 TB
MTTF 2 Mio. Stunden
Sleep/PS4 Power (mW) <2,5
Active Idle Power (mW) <150
Active Read Power (W) < 6,3

Der nicht näher beschriebene Controller muss ohne eigenen DRAM-Cache auskommen und unterstützt PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4c und eine AES-256-Verschlüsselung. Sequenziell lesend und schreibend werden maximal 7.100 MB/s und 6.000 MB/s versprochen. Beim wahlfreien Lesen und Schreiben soll das 2-TB-Modell die Marke von 1 Million IOPS erreichen. Zumindest in diesen Disziplinen kann die QLC-SSD so manches TLC-Modell schlagen, womit Micron selbstredend auch wirbt.

TBW geringer als bei TLC-SSDs

Die Total Bytes Written (TBW) als festgelegtes Schreiblimit, bei dessen Überschreitung die Garantie vorzeitig erlischt, gibt Micron mit 200 TB für das 512-GB-Modell, 300 TB für die 1-TB-Version sowie 600 TB für die Variante mit 2 TB an. Das ist deutlich weniger als bei SSDs mit TLC-Speicher und unterstreicht die geringere Haltbarkeit von QLC.

OEM-Partner sollen bereits Muster der Micron 2500 erhalten. Diese dürfte dann zum Beispiel in Notebooks zu finden sein.