Kioxia BiCS8 QLC mit 2 Tbit: 3D-NAND mit der höchsten Speicherkapazität wird bemustert

Kioxia lässt den neuen QLC-NAND-Flash mit der branchenweit höchsten Speicherkapazität von 2 Tbit (256 GB) bemustern. Der BiCS8 QLC Flash mit 218 Layern besitzt außerdem die bisher schnellste NAND-Schnittstelle mit 3,6 Gbit/s. Eine auf höhere Leistung getrimmte Version mit 1 Tbit gibt es ebenfalls.

Gezeigt hatte den BiCS8 QLC Flash bereits vor einigen Wochen der Entwicklungspartner Western Digital. Jetzt folgt Kioxia mit der Meldung, dass mit der Auslieferung von Mustern (Samples) begonnen wurde.

Erneut wird nicht verraten, welche Flächendichte in Gigabit/mm² geboten wird. Diese soll beim 2-Tbit-Die aber rund 2,3 Mal höher als beim BiCS5 QLC liegen. Zudem soll die Energieeffizienz beim Schreiben den BiCS5 QLC um 70 Prozent übertreffen. Dass Kioxia an dieser Stelle nicht mit dem eigentlichen Vorgänger, dem BiCS6 QLC Flash mit 162 Layern, vergleicht, verwundert. So kann aber mit noch größeren Fortschritten geworben werden.

Bis zu 16 Dies können zu einem Package mit 4 TB Speicherkapazität vereint werden. So wäre etwa eine einseitig bestückt M.2-2230-SSD mit 4 TB bei nur 3 cm Platinenlänge möglich. Ein solches Package misst 11,5 × 13,5 mm in der Fläche und 1,5 mm in der Höhe.

I/O mit 3,6 Gbit/s

Das NAND-Interface wurde außerdem noch einmal deutlich beschleunigt. Mit 3,6 Gbit/s ist dieses 50 Prozent schneller als bei BiCS6 mit 2,4 Gbit/s. Das ist die bisher höchste Schnittstellengeschwindigkeit bei seriennahem 3D-NAND.

High Capacity oder High Performance

Kioxia und Western Digital setzen bei BiCS8 allerdings auf zwei QLC-Varianten. Der oben beschriebene 2-Tbit-Flash ist auf höchste Speicherkapazität („capacity-optimized“) ausgelegt. Dagegen ist die 1-Tbit-Variante auf höhere Leistung („performance-optimized“) getrimmt und soll eine etwa 30 Prozent höhere Schreibgeschwindigkeit (sequenziell) und eine 15 Prozent niedrigere Latenz beim Lesen aufweisen.

Die nachfolgende Folie von Western Digital vergleicht beide Varianten mit der vorherigen Generation BiCS6.

BiCS8 setzt auf CBA mit zwei Wafern

CMOS directly Bonded to Array, kurz CBA, heißt die neue Technik, die Kioxia und Western Digital bei BiCS8 verwenden. Dabei werden die Ebenen mit den Speicherzellen auf einem Wafer und die Ebenen mit den Logikschaltkreisen auf einem anderen Wafer gefertigt und erst anschließend mittels Waferbonden zu einem Speicherchip vereint. Ein ähnliches Prinzip verwendete schon vorher der chinesische Newcomer YMTC.