News Penta-Level Cell: WD-Technikchef erwartet PLC-NAND nicht vor 2026

[MichaG]

Während NAND-Flash inzwischen vier Bit pro Speicherzelle (QLC) erreicht hat, gibt es bereits Überlegungen zum nächsten Schritt: Bei Penta-Level Cell (PLC) werden fünf Bit pro Zelle gesichert. Noch ist die Technik aber nicht marktreif. Der Technikchef von Western Digital erwartet dies auch nicht vor 2026.

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[PS828]

Aber ist nicht die genannte haltbarkeit das Problem mit PLC, welches sich somit eben gerade nicht für Archivaufgaben eigenet?

Von der langsamen Schreibgeschwindigkeit Mal abgesehen sehe ich den nutzen wenn überhaupt bei Read only Anwendungen. Also lesen/schreiben mindestens 5:1, Lieber noch größer.

Die Nachteile sind einfach zu gravierend für breiten Einsatz

 

[Floxxwhite]

Hmmm…. Die Kapazitäten scheinen auch erst mal okay.

8 TB pro 2,5 Zoll sollten doch reichen. Vor allem wenn über SATA angesprochen. In eine 3,5 Zoll gingen ja dann locker 16 TB. Mittelfristig ist das Thema Hitze und Preis eher von Bedeutung.

 

[michelthemaster]

Nachdem bereits QLC katastrophal performt, wenn der "SLC-Cache" aufgebracht wurde, landen wir dann bei PLC auf Disketten-Niveau....

TLC / MLC oder DEUTLICH mit dem Preis runter gehen, damit die Nachteile halbwegs erträglich bleiben (hat aber schon bei QLC nicht funktioniert).

LG

Micha

 

[Conqi]

Aber ist nicht die genannte haltbarkeit das Problem mit PLC, welches sich somit eben gerade nicht für Archivaufgaben eigenet?

Kommt drauf an, was genau man unter Archivieren versteht. Die geringe Haltbarkeit beim Schreiben ist relativ egal, wenn die Platte einmal im Monat oder sogar noch seltener beschrieben wird.

 

[PS828]

@Floxxwhite in 3,5" gehen auch 100 TB. Gibt's sogar eine SSD von Nimbus Data. Die hat auch nichtmal QLC.

Dichte im Gehäuseseh ich hier weniger als Grund. Die paar weniger Chips im Vergleich zu QLC sind halt mit großen Verlusten in der Leistung Verbunden

Ergänzung (14. Juni 2021)

@Conqi richtig. Aber für mich bedeutet archiveren auch "lange liegen lassen" und dann regelmäßig zumindest verifizieren (lesen) bzw gar neu schreiben. Und da ist die Last erheblich zumal das Problem beim liegen lassen ohne Strom auch noch da ist und gravierend ausfallen sollte

 

[Vitec]

Finde von der Effektivität her wäre TLC doch der beste Mittelweg, zumal er schon etabliert ist und damit ausgereift.

 

[rumpeLson]

Ich hätte mal ne Frage bzgl. der Kapazität und würde mich freuen, wenn mir jemand meinen Denkfehler erklären könnte:
Ist es nicht so, dass sich die Kapazität mit jedem weiteren Bit verdoppelt, Ich also mit 4 Bit pro Zelle 16 und mit 5 Bit pro Zelle dann 32 unterschiedliche Zustände speichern kann? Die Kapazität müsste doch dann entsprechend steigen und nicht um 25%?

 

[Moep89]

Schon QLC ist in meinen Augen nicht die Nachteile wert, die er mit sich bringt. Von ganz speziellen Anwendungen mit geringen Ansprüchen mal abgesehen. PLC setzt da nochmal ordentlich einen drauf bei den Nachteilen, während die Vorteile noch geringer ausfallen. Ich fürchte es wird dringend Zeit für ganz neue Ansätze. Flash ist so langsam am Ende. Guter TLC mit ordentlichem SLC-Caching ist in Ordnung, aber alles darunter taugt wirklich fast nur noch als reines Archiv. Und dafür sind die SSDs dann viel zu klein bzw. viel zu teuer.

Ist es nicht so, dass sich die Kapazität mit jedem weiteren Bit verdoppelt, Ich also mit 4 Bit pro Zelle 16 und mit 5 Bit pro Zelle dann 32 unterschiedliche Zustände speichern kann

Nein, du denkst das falsch herum. Um ein weiteres Bit zu speichern müssen diese zusätzlichen Zustände unterschieden werden. Bei SLC ist es quasi an und aus, aber danach muss ja mit Spannungsleveln differenziert werden.

 

[iWaver]

Der Kreis schließt sich, PLC kommt geschwindigkeitsmäßig wieder da an, wo einst 2.5'' HDDs begonnen haben.

 

[Terpo]

@rumpeLson :
Einfaches Beispiel:
SLC hat nur ein 1 Bit, also an und aus
Wenn man das in Spannung wiederspiegeln möchte wäre das dann z.B (Basis sind 1 Volt max)

0,0V - 0,5V 0
0,5V-1,0V 1

Bei MLC haben wir jetzt 2 Bits, also 00, 01, 10 und 11
in Spannung ausgedrückt:
0,0V - 0,25V 00
0,25V- 0,5V 01
0,5V - 0,75V 10
0,75V - 1,0V 11

Somit braucht man für jedes zusätzliche Bit deutlich mehr Spannungszustände.

 

[ghecko]

Gibt es dann endlich SSDs, die konstant schlechter sind als HDDs? Bestimmt auch ohne DRAM, wie angedroht.

 

[Matthias B. V.]

TLC sah ich in der Regel nie ein Problem da der Preis gefallen ist und die Leistung und Haltbarkeit durchweg gut war.

QLC sehe ich schon kritischer und nur für spezielle Szenarien geeignet. Hier muss sich erstmal zeigen dass sie sich preislich klar von TLC absetzten können um überhaupt relevant zu werden.

PLC sehe ich wirklich kritisch da diese aktuell ziemlich dürftig aussehen und die gewonnenen Vorteile in der Dichte auch relativ gering ausfallen wenn man die Nachteile betrachtet.

 

[S.Kara]

Wird kommen sobald es sich wirtschaflich lohnt, gar keine Frage.

Wenn die Haltbarkeit akzeptabel ist, bin ich persönlich nicht abgeneigt. Viele Urlaubsvideos und -bilder verschlingen TB. Und auch sonst fällt viel an.
Im RAID6 kann nicht viel passieren. Kapazität und Preis müssen nur stimmen. 1 GBit/s lesend/schreibend reicht mir.

Nur als Systemplatte kommt es bei mir nicht in Frage. Da akzeptiere ich noch nicht einmal QLC.

 

[DorMoordor]

1 GBit/s lesend/schreibend reicht mir.

Das schafft doch QLC noch nicht mal, wenn der Cache aufgebraucht ist. Wie soll das dann mit PLC realisiert werden?

 

[Termy]

Da schon QLC nicht die erhoffte (und eigentlich auch für die Akzeptanz der Nachteile nötige) große Preisminderung gebracht hat finde ich PLC jetzt auch weniger spannend.
Lieber mehr Arbeit in weitere Vergünstigung und höhere DIchte von TLC stecken oder meinetwegen QLC optimieren, da hätten wohl alle mehr davon...

 

[Fleischmann]

Wie man sieht nimmt der Scaling Benefit immer weiter ab. Was dafür linear zunimmt ist das Risiko eines BitFlips (je näher die Spannungsniveaus beieinanderliegen, desto geringer muss der Spannungsabfall sein für einen Bitflip). Bei MLC erhält man 100% mehr Speicher bei 100% mehr Spannungsniveaus (im Vergleich zu SLC). Bei TLC erhält man 50% mehr Speicher bei 100% mehr Spannungsniveaus (im Vergleich zu MLC). Bei QLC erhält man 33% mehr Speicher bei 100% mehr Spannungsniveaus zwischen den differenziert werden muss (im Vergleich zu TLC) usw.

Auch muss man bedenken, dass je mehr Bits pro Zelle gespeichert werden, desto mehr Bits können auf einmal geflipt werden. Bei PLC könnte bei Abfall des Spannungsniveaus dadurch auf einmal 5 Bits falsch sein.

Dann muss man noch beachten, dass die Lebensdauer deutlich geringer ist (da zB. eine SLC NAND SSD mit 1TB doppelt so viele NAND-Flash besitzt wie eine MLC NAND SSD mit 1TB) und SSDs am Ende ihrer Lebensdauer immer weniger lang die Spannung in der Zelle halten können, das Risiko eines Bitflips aufgrund der nah beieinander liegenden Spannungsniveaus deutlich zunimmt, je mehr Bits pro Zelle gespeichert werden.

Durch die verkürzte Lebenszeit geht zudem auch jeglicher Kostenvorteil verloren.

Und dazu kommt noch die geringere Performance, die teilweise schon auf HDD-Niveau liegt.

Auch zu bedenken ist, dass die Fertigungstiefen immer kleiner werden, der Spannungsabfall in der Zellen also viel schneller von statten gehen kann, da einfach nicht so viel Spannung gespeichert werden kann aufgrund der kleinen Zellengröße.

Man sieht hier also sehr gut, dass eigentlich so gesehen nur MLC sinnvoll ist. Ab da wird der Nutzen immer geringer als die Kosten (Nachteile steigen unverhältnismäßig stark an).

Selbst TLC ist bereits Bauernfängerei. Mit QLC und PLC wird halt dann noch geschaut wie weit man es treiben kann, bis auch der letzte begriffen hat, dass diese Technologie eigentlich überhaupt keinen Sinn macht und der Logik widerspricht. Zumindest in einem Nutzungsszenario, wo Datenintegrität wichtig ist und die SSD oft beschrieben wird und kein RAID vorhanden ist, was bei Enduser-Computern eigentlich immer der Fall ist. Für große Server Zentren wo die SSD viel weniger oft neu beschrieben wird und zudem oft ein RAID der Daten vorhanden ist, also hauptsächlich von der SSD Daten gelesen wird und diese ständig mit Strom versorgt wird und die Daten per RAID und Prüfsummen vor Bitflips geschützt sind, machen TLC und QLC mehr Sinn.

Ich finde daher, dass die SSD Hersteller den Kunden lieber die Möglichkeit geben sollten selbst festzulegen, ob sie die SSD im SLC, MLC, TLC, QLC, PLC oder xLC Modus betreiben wollen.

Wem seine Daten halbwegs wichtig sind, der sollte mindestens MLC kaufen als Massenspeicher im Computer und ein NAS mit HDDs als Daten-Archiv.

 

[IBMlover]

Gibt es dann endlich SSDs, die konstant schlechter sind als HDDs?

Ich seh vor mir schon die ersten Consumer-Kisten die mit großen SSDs beworben werden aber nur die Performance einer uralten HDD haben...

 

[TIMOTOX]

QLC ist schon nicht sehr berauschend und mache ich Persönlich ein großen Bogen herum. Aber jetzt schon der nächste Schritt noch weniger TBW und noch Langsamer, ob das mal so Klug ist sei in den Raum gestellt.

 

[BoardBricker]

Ich hoffe doch sehr, dass wir bis 2026 bereits mit Kapazität und Preis bei TLC und QLC soweit gekommen sind, dass jeder seinen Heimrechner erschwinglich mit 10 bis 20 TB ausstatten kann und der Bedarf für was Anderes gar nicht so groß ist.
Dann wird sich auch die Aufregung in Grenzen halten.