News Samsung beginnt Massenproduktion von 3D-NAND-Flash

[MichaG]

Seit etlichen Jahren forscht die Speicherbranche am sogenannten „Vertical 3D NAND“. Die Prognosen, dass dieser ab 2013 in Produktion gehen wird, wurden bestätigt. Samsung fertigt den neuen Speicher sogar bereits in hohen Stückzahlen und übertrifft damit manche Erwartung.

Zur News: Samsung beginnt Massenproduktion von 3D-NAND-Flash

 

[a-u-r-o-n]

Sehr schön dann werde SSDs bald noch billiger....

 

[Project-X]

Ich denke da ehner an die Smartphones, die Hoffentlich bald in der 128GB/256GB etc. Ausführung gibt. Ein Galaxy S5 mit 128GB Interne Speicher wäre für mich ein Absoluter Traum! Mein Speicherhunger wäre damit "vorerst" gestillt
Da würde für mich das bisherige K.O. Grund bei Smartphones die keine Speicherkarten Slot haben entfallen

Aber wenn ich Ehrlich bin, glaube ich nicht daran dass das in Absehbarer Zeit so kommen wird, die Hersteller verdienen eine Goldene Nase damit, für Geräte mit 32 bzw. 64GB "Interne" Speicher.

 

[Smagjus]

Hmm, alles in dem Artikel sagt einem, dass SSDs dadurch günstiger werden, auch wenn die Forschung finanziert werden will. Vielleicht haben wir dann in 4 Jahren 1TB SSDs für 100€╦ und weniger.

Ich hab übrigens keine Ahnung, wie dieses komische Zeichen in meinen Text geraten ist und behalte es trotzdem.

 

[Voyager10]

Early Adaptor zahlen bei einer neuen Technik immer drauf , ich würde da lieber erstmal 2 Jahre ins Land gehen lassen bevor das preislich ins annehmbare fällt , normaler planarer SSD Flash wird da auch in absehbarer Zeit nicht billiger werden weil Samsungs 3D Flash erstmal eine ganze Weile im Premium Segment angesiedelt sein wird und die sich damit die Taschen versilbern lassen..

1TB SSDs für 100€

Gibts doch schon, nennt sich Seagate SSHD , ein TB Drive mit annähernd SSD Geschwindigkeit

 

[toxic999]

Was sind eigentlich die Technischen Hürden an 3D Chips?
Hätte man sowas nicht schon viel früher umsetzen können?

 

[Smagjus]

@voayger
Ja, eine Technologie, die die Nachteile beider Techniken vereint. Die sterbenden Flashzellen, die mechanische Verwundbarkeit der Festplatte und dazu die Geräuschkulisse. Zumal es nicht selten vorkommen wird, dass Daten entweder zu groß für den Cash sind oder beim Lesen einfach nicht mehr drin waren. Ich weiß also nie genau, welche Performance mich gerade erwartet. Da habe ich lieber eine vollblütige SSD. Aber den Smiley hab ich gesehen

 

[hadigali]

Ist doch super, wir bewegen uns immer weiter in die dritte Dimension: 3D-Fernseher, 3D-Spiele, 3D-Brille, 3D-Prozessoren, 3D-Arbeitsspeicher, 3D-Speicher...

Die effizienteste und effektivste Form ist aber trotzdem die Kugel Ich hoffe, ich irre mich nicht. Aber halt: Handy in Kugelform, geht doch nicht, vielleicht mithilfe von 3D

 

[xyz-]

toll und ssd´s sind nach wie vor bei Daten Sicherheit, so ziemlich das schlechteste medium überhaupt,
da warte ich lieber auf die neuen hdd´s mit einer rate von 200mbyte

edit:

z.b. ist bei nem kurz schluss,
egal wie viel volt/Ampere bei einer hdd nur ein Sektor bzw. der controller im arsch,
bei einer ssd ist alles im arsch

edit2:

das 3d nand ist nur eine Lizenz von ibm, ibm hatte schon viele proto´s im jahre 2008

 

[hadigali]

Hab mal ne Frage: Warum gibt es eigentlich keine HDD's mit sagen wir mal 2 unabhängigen Lese-/Schreib-Köpfen auf einem Platter? Man bräuchte dann auch wenig Umdrehung. Denke, liegt womöglich bei der Kopfsteuerung, die mechanisch aufwendig wäre sowie die dazu nötige Software, damit sie sich nicht gegenseitig beeinflussen --> sprich es wäre teuer (korrigiert mich, wenn ich einen Denkfehler hab')

Könnte mir aber vorstellen, dass in Zukunft solche Technik in HDD's kommen könnte als Konkurrenz zu den SSD's.

 

[smalM]

Hätte man sowas nicht schon viel früher umsetzen können?

Früher hat man das nicht gebraucht, weil die zur Verfügung stehende Materialmenge für ein sicheres Speichern der Information ausreichend war. Durch die immer kleineren Prozesse muß man deshalb in der 3. Dimension (im Verhältnis zur Fläche) zulegen. Das ist deshalb wichtig, weil das Speichern in eine NAND-Zelle ein Vorgang ist, der zerstörerisch wirkt und weshalb bei fortschreitender Miniaturisierung die Anzahl der möglichen Schreibvorgänge immer mehr begrenzt wird. 3D-Speicherzellen schieben die erreichbare Verkleinerungsgrenze weiter nach unten.

Ja, eine Technologie, die die Nachteile beider Techniken vereint. Die sterbenden Flashzellen, die mechanische Verwundbarkeit der Festplatte und dazu die Geräuschkulisse. Zumal es nicht selten vorkommen wird, dass Daten entweder zu groß für den Cash sind oder beim Lesen einfach nicht mehr drin waren. Ich weiß also nie genau, welche Performance mich gerade erwartet. Da habe ich lieber eine vollblütige SSD.

Ich habe bei mir ein Fusion-Drive aus einer Vertex 4 mit 400GB (statt 512GB ≈ 27% Overprovisioning) und einer 1TB WD AV-25 (schöne HDD übrigens) erzeugt und mit knapp 800GB Daten gefüllt. Nach diesem ersten Füllen ist die Performance nie wieder unter die der reinen SSD gesunken. Wie groß der Schreibpuffer dimensioniert ist, habe ich noch nicht herausgefunden, er ist aber wesentlich größer als die 4GB bei Apples eigenem Fusion-Drive, bei dem auch nur eine 128GB SSD zum Einsatz kommt.

Hab mal ne Frage: Warum gibt es eigentlich keine HDD's mit sagen wir mal 2 unabhängigen Lese-/Schreib-Köpfen auf einem Platter?

Das gab es schon. Weil es zu aufwendig und damit, wie Du schon vermutet hast, zu teuer war, wurde es wieder aufgegeben. Aus demselben Grund wird es auch nicht wieder kommen.

 

[Holt]

toll und ssd´s sind nach wie vor bei Daten Sicherheit, so ziemlich das schlechteste medium überhaupt,

So ein Unsinn, die SSD guter Hersteller wie eben von Samsung sind viel zuverlässiger als HDDs. Vergleiche mal die Ausfallraten der franz. Statistik:

Les disques durs
- Toshiba 1,15%
- Seagate 1,44% (contre 1,65%)
- Western 1,55% (contre 1,44%)
- Samsung 2,24% (contre 1,30%)
- Hitachi 2,40% (contre 3,45%)

Les SSD
- Samsung 0,05% (contre 0,48%)
- Plextor 0,16% (N/A)
- Intel 0,37% (contre 0,45%)
- Crucial 1,12% (contre 1,11%)
- Corsair 1,61% (contre 1,05%)
- OCZ 6,64% (contre 5,02%) / 2,92% sans les Petrol/Octane SATA 2 (contre 3,05%)

Es gibt natürlich ein paar Ausnahmen mit extrem hohen Ausfallraten unter den SSDs, aber die taugen nun wirklich nicht als Maßstab, da es alles nur Modelle einer Herstellers sind, die dieser nun auch vom Markt genommen hat:

- 52,07% OCZ Octane SATA 2 128 Go
- 45,26% OCZ Petrol 128 Go
- 44,76% OCZ Octane SATA 2 64 Go
- 40,57% OCZ Petrol 64 Go
- 10,23% OCZ Agility 4 256 Go
- 8,70% OCZ Octane SATA 3 256 Go
- 7,41% OCZ Agility 4 64 Go
- 6,85% OCZ Agility 4 128 Go
- 6,59% OCZ Agility 3 90 Go
- 5,56% OCZ Octane SATA 3 128 Go

da warte ich lieber auf die neuen hdd´s mit einer rate von 200mbyte

Das schaffen die aktuellen 3.5" HDDs mit 1TB Plattern und 720rpm doch schon, aber eben nur bei langen seq. Zugriffen und auf den schnellen äußeren Zylindern.

z.b. ist bei nem kurz schluss,
egal wie viel volt/Ampere bei einer hdd nur ein Sektor bzw. der controller im arsch,
bei einer ssd ist alles im arsch

Und wenn es brennt, sind bei im Eimer, aber wenn die Platte runterfällt, dann ist eine HDD ein Fall für die prof. Datenrettung und eine SSD vermutlich immer noch heil.

Datensicherung ist aber immer Pflicht, egal ob man die Daten auf eine SSD oder eine HDD schreibt.

das 3d nand ist nur eine Lizenz von ibm, ibm hatte schon viele proto´s im jahre 2008

Dann hast Du also den Spoiler mit Samsungs Pressemitteilung wohl nicht gelesen:

Um dies zu tun, überarbeitete Samsung seine CTF-Architektur, die erstmals 2006 entwickelt wurde.

Das war zwei Jahre vor IBM Protos und mit IBMs Technik hat das wohl kaum was zu tun:

Eine der wichtigsten technologischen Leistungen des neuen Samsung V-NAND ist, dass man die proprietäre vertikale Interconnect Prozesstechnologie des Unternehmens

Hab mal ne Frage: Warum gibt es eigentlich keine HDD's mit sagen wir mal 2 unabhängigen Lese-/Schreib-Köpfen auf einem Platter? Man bräuchte dann auch wenig Umdrehung.

Oder man könnte die IOPS Verdoppeln. Zur Steigerung der seq. Transferraten würde es aber erstmal reichen, wenn man die ganzen Köpfe parallel lesen würden, dann hätten eine 2TB HDD mit 2 Plattern die Doppelten Übertragungsraten wie das Modell mit nur einem Plattern. Aber dagegen scheinen auch Probleme mit der Synchronisierung der Kopfpositionen auf den Zylindern zu sprechen, denn so einfach liessen sich sonst die Transferraten überhaupt nicht steigern.

Könnte mir aber vorstellen, dass in Zukunft solche Technik in HDD's kommen könnte als Konkurrenz zu den SSD's.

HDDs haben einen ganz anderen Einsatzzweck als SSDs, die können denen niemals Konkrrenz machen, da hätten die gegen die minimale Zugriffszeiten und gewaltigen IOPS der SSDs auch mit einem Dutzend Köpfe keine Chance.

Was sind eigentlich die Technischen Hürden an 3D Chips?

Die Verbindung der Schichten und die natürlich die Fertigungspräzision, denn man muss noch mehr Masken genau positionieren um die ganzen Schichten zu fertigen. Das steht aber auch im Text:

Eine der wichtigsten technologischen Leistungen des neuen Samsung V-NAND ist, dass man die proprietäre vertikale Interconnect Prozesstechnologie des Unternehmens bis zu 24 Zellenlayer vertikal übereinander stapeln kann. Dazu wird eine spezielle Ätztechnologie verwendet, die die Layer elektronisch verbindet, indem Löcher vom obersten zum untersten Layer gestanzt werden.

Hätte man sowas nicht schon viel früher umsetzen können?

Steht doch im Text:

Nach Angaben von Samsung sind bis zum Start der Massenfertigung von 3D Vertical NAND zehn Jahre Forschungsarbeit ins Land gezogen.

Die Forschung und Entwicklung dauert nun einmal eine gewisse Zeit, das kann man nicht einfach von Heute auf Morgen machen. Wenn das so leicht wäre, hätten Toshiba, SK Hynix und Micron sowas auch schon lange realisiert.

Gut ist, dass die V-NANDs eine 2 bis 10fache Haltbarkeit und auch noch die doppelte Schreibgeschwindigkeit haben.

 

[xyz-]

Und wenn es brennt, sind bei im Eimer
.

interessanter punkt;

wenns brennt kann man die Daten einer hdd auch danach meist noch wiederherstellen,
deine so tolle ssd schmilzt dir weg

 

[Rhoxx]

Kurze Frage:
War das eigentlich nicht Intel, die vor einem Jahr oder so die 3D Chips angekündigt haben? Dass das ihr nächstes großes Ding ist? Jetzt ist es auf einmal Samsung, hmm.

 

[CB_KeinNameFrei]

Das stimmt schon, Intel hat das angekündigt und auch umgesetzt. Du bist aber voll auf's Marketinggeblubber reingefallen. Mit "2D" und "3D" hat nämlich beides recht wenig zu tun, das sind bloß Schlagworte auf die der gemeine Konsument sofort anspringt.

Was Intel mit "3D" meint: Der leitende Teil eines Transistors wird aufrecht im Gate stehend statt flach darunter liegend implementiert. Der eigentlich relevante Begriff ist "FinFET" (Feldeffekttransistor mit Finne), aber den hat sich TSMC möglicherweise schützen lassen? Wer weiß. http://si.wsj.net/public/resources/images/MK-BL837_INTEL_G_20110504183304.jpg

Was Samsung mit "3D" meint: Anstatt mehrere flache Schichten NAND auf einer SSD übereinander zu löten ("NAND package", üblich sind 4-8 Schichten) und sie vom Controller einzeln adressieren zu lassen, baut man die Flash-Bausteine direkt in der Fabrik mehrschichtig und hat somit einen einzelnen Baustein mit der Kapazität eines Stapels, der so auf die SSD gelötet wird.

Ich hoffe, Samsung hat dabei auch den offensichtlichen Nachteil bedacht - denn SSDs sind heutzutage nur deswegen so schnell, weil sie massiv parallel arbeiten. Wenn jetzt plötzlich nur noch ein Achtel so viele NAND-Bausteine auf der SSD sitzen, dann brechen die Transferraten massiv ein. Das Verhalten kann man schön beobachten, wenn man eine 64 GB SSD mit einer 512 GB SDD derselben Serie vergleicht. Die letztere hat acht mal soviele NAND-Bausteine wie die erstere, und die Performance-Zahlen sprechen für sich.

Wahrscheinlich sind die einzelnen Schichten weiter einzeln adressierbar, und Samsungs Innovation beschränkt sich hier auf die Unterdrückung von Interferenzen, was höhere Stapel und somit höhere Speicherdichten auf gleichem Raum ermöglicht.

EDIT: Laut Anandtech soll wohl die spezielle CTF-Flash-Architektur außerdem die Anzahl der zulässigen Schreibzyklen (und somit die Lebensdauer) verdoppeln.

 

[Dshing]

interessanter punkt;

wenns brennt kann man die Daten einer hdd auch danach meist noch wiederherstellen,
deine so tolle ssd schmilzt dir weg

Wie kommst du darauf?
Vergleich dazu Schmaltemperatur Alu/Magnesium(HDD) und Schmelztemperatur Silizium(SDD).
Und die Lötstellen, sind bei beiden wohl gleich schnell weg.
Erkläre also mal deine Aussage, die erscheint mir nicht selbst erklärend.

 

[JK_MoTs]

@ Rhoxx:
Intel = "3D" Transistoren in CPUs/Prozessoren
Samsung = "3D"-Speicherzellen in V-NAND Flash

@CB_KeinNameFrei: Danke Super Erklärung.

 

[Hallo32]

Wie kommst du darauf?
Vergleich dazu Schmaltemperatur Alu/Magnesium(HDD) und Schmelztemperatur Silizium(SDD).
Und die Lötstellen, sind bei beiden wohl gleich schnell weg.
Erkläre also mal deine Aussage, die erscheint mir nicht selbst erklärend.

Er hat schon Recht, wobei hier keiner davon spricht, dass man die HDD einfach in einen zweiten PC wieder einstecken kann.

Selbst bei höheren Temperaturen bleibt die Magnetisierung bei den HDDs erhalten und man kann diese mit einen enormen Kostenaufwand auslesen. Siehe Link, Bsp. World Trade Center

 

[BlackWidowmaker]

Hallo @ all,

endlich geht es aufwärts, freue mich schon auf SSDs > 1TB im Enthusiastensegment.

Sehr schön dann werde SSDs bald noch billiger....

immer wieder dieser SSDs-zu-teuer-SPAM, muß das wirklich bei jedem SSD-Thread sein? Ich empfinde heutige SSDs als super, super billig, wenn man sie mit einer HDD vergleicht und die Performance vor allem im zufälligen Zugriff mit berücksichtigt. Selbst die teuersten Enterprise-HDDs mit 15K können in der Performance selbst mit einer 80GB SATA-II SSD nicht einmal annähernd mithalten.

Nein HDDs haben nur noch eine Daseinsberechtigung - als 4TB Media-Daten-Grab in einem NAS oder so, der moderne Rechner von heute sollte KEINE HDD mehr enthalten.

Muß leider wieder ein Autovergleich heranziehen. Wenn jemand zu mir kommt wegen einem Fiat, kann er sagen daß ihm das reicht und er letztendlich nur von A nach B kommen will. Aber deswegen ist das Ganze noch lange kein Auto sondern ein Spaghetti-Kochtopf auf Rädern. So wie ein Smart/Polo/Lupo/Corsa/Clio/Peugeot 20x/schlagmichtot kein Auto ist, sondern ein Schminktäschen auf Räder. Mit :coolFreude am Fahren hat das herzlichst wenig gemeinsam. Wer sich keine SSD (gescheites Auto) leisten kann, der muß entweder sparen um sich eine(s) leisten zu können, oder wenigstens aufhören wegen dem angeblich zu hohen Preis zu jammern.

Es gibt KEINE andere Komponente in einem beliebigen Computer (selbst Tablets nichts ausgenommen), bei der Geld besser und sinnvoller angelegt wäre als beim Kauf einer guten SSD.

Lustigerweise sind diese SSD-zu-teuer-Spamer meist die gleichen, die sich für ein 22"-Moni eine GTX780 zulegen.

toll und ssd´s sind nach wie vor bei Daten Sicherheit, so ziemlich das schlechteste medium überhaupt,

In Unsinnigkeit wird dieses Argument nur von obigem übertroffen.

So etwas wie Datensicherheit gibt es überhaupt nicht!

Das ist nur ein Gerücht. Und schon kann nicht hardwareseitig. Wer Daten auf ein beliebiges digitales Medium kopiert MUSS damit rechnen, daß dieses Medium ausfällt. Die Warscheinlichkeit spielt wirklich nur eine untergeordnete Rolle. Wer nicht gegen den Ausfall des Mediums Vorsorge trifft, hat schlichtweg KEINE Ahnung was er überhaupt tut, oder seine "Daten" sind wertlos.

Etwas anderes ist die Ausfallsicherheit (bitte nicht mit Datensicherheit verwechseln), sprich die Notwendigkeit immer ein laufendes System haben zu müssen. Wenn eine hohe Ausfallsicherheit gefordert ist, hilft ebenfalls nur ein (komplettes) Ausweichsystem.

 

[Holt]

Was Samsung mit "3D" meint: Anstatt mehrere flache Schichten NAND auf einer SSD übereinander zu löten ("NAND package", üblich sind 4-8 Schichten) und sie vom Controller einzeln adressieren zu lassen, baut man die Flash-Bausteine direkt in der Fabrik mehrschichtig und hat somit einen einzelnen Baustein mit der Kapazität eines Stapels, der so auf die SSD gelötet wird.

So einfach ist das nicht, was Du da beschreibst wäre ja, dass Multi-Die Package praktisch nur im Silizium statt um Chipgehäuse zu realisieren. Damit wäre aber weder die um den Faktor 2 bis 10 bessere Haltbarkeit noch die doppelte Schreibgeschwindigkeit zu erklären.

Es wird immer gerne von den nm der Fertigungsstrukturen gesprochen, aber dabei die wahre Größe der einzelnen Flashzellen unterschlagen. Die ist eben nicht 19nm x 19nm oder 20nm x 20nm sondern i.d.R. 4 mal so groß. Was Samsung hier zu macht, scheint mit eher darauf hinaus zu laufen, dass die Zellen in die Tiefe gehen und man somit auf einer Grundfläche von wirklich nur 19nm x 19nm oder 21nm x 21nm mehr Elektronen speichern kann, weil die Strukturen tief in den Chip hinein gehen.

Ich hoffe, Samsung hat dabei auch den offensichtlichen Nachteil bedacht - denn SSDs sind heutzutage nur deswegen so schnell, weil sie massiv parallel arbeiten. Wenn jetzt plötzlich nur noch ein Achtel so viele NAND-Bausteine auf der SSD sitzen, dann brechen die Transferraten massiv ein.

Das ist Samsung sicher bekannt, da kannst Du von ausgehen und da die Tendenz zu schnelleren Schnittstellen ungebrochen ist, werden die SSDs mit dem V-NAND auch höhere Transferraten bieten, sonst wären die schwer zu verkaufen. Da hier aber Kapazität und Haltbarkeit massiv gesteigert wurden und die Kosten vermutlich ebenfalls, dürfte das NAND zuerst im Enterprise Segment Verwendung finden.

EDIT: Laut Anandtech soll wohl die spezielle CTF-Flash-Architektur außerdem die Anzahl der zulässigen Schreibzyklen (und somit die Lebensdauer) verdoppeln.

Das stand doch auch hier bei CB, im Spoiler "Auszug aus Samsungs Pressemitteilung":

Das neue 3D V-NAND zeigt nicht nur eine minimal um das Zweifache und maximal um das Zehnfache höhere Zuverlässigkeit, sondern erreicht gegenüber 10nm-Class Floating Gate NAND Flash Memory auch die doppelte Schreibgeschwindigkeit.

Also, wer den Artikel ganz liest, hat mehr davon