Solidigm stellt den ersten funktionierenden Prototyp einer PLC NAND SSD vor
Solidigm, der Forschungs- und Produktionszweig von NAND, der von Intel an SK hynix verkauft wurde, nahm am Flash Memory Summit 2022 teil, um den ersten funktionierenden Prototyp einer SSD mit der neuesten NAND-Technologie vorzuführen: Penta-Level Cell (PLC). Samsungs 64G LPDDR4X hingegen setzt auf die NAND-Dichte, die es einer einzelnen Zelle ermöglicht, bis zu fünf Bits an Daten zu speichern (im Vergleich zu vier QLC-Bits pro Zelle), wodurch die Speicherkapazität jedes NAND-Flash-Chips erhöht wird.
Diese neue Entwicklung öffnet somit die Tür zu einem noch günstigeren $/GB-Verhältnis bei PLC-SSDs, als es derzeit mit der Quad-Level Cell (QLC)-Technologie möglich ist (ganz zu schweigen von den MLC- und SLC-Technologien, die hauptsächlich von Unternehmen, Rechenzentren und anderen kritischen Umgebungen verwendet werden).
Da die Datenproduktion der Menschheit in rasantem Tempo zunimmt (für 2025 wird ein tägliches Datenaufkommen von 463 Exabyte pro Tag prognostiziert), muss die Speichertechnologie weiterentwickelt werden, um diesen Strom zu bewältigen. Mit dem Aufkommen von 5G und künstlicher Intelligenz, die große Mengen an Datenspeicherung erfordern, sieht Solidigm PLCs als eine Lösung, um zu skalieren und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten.
Wir sind von den wachsenden Vorteilen von QLC und PLC #NE-I überzeugt, um den Anforderungen von KI, maschinellem Lernen, Big-Data-Analytik und 5G-Unterstützung gerecht zu werden, die die Verarbeitung großer Datenmengen erfordern. Wir sind für die Zukunft gerüstet und wollen diesen Schwung nutzen. #New Paradigm #FMS2022 #SSD https://t.co/184jvKPGDE pic.twitter.com/AsKWjYujOT
- Solidigm (@solidigm) August 8, 2022
Die Idee hinter SLC ist es, neue Spannungszustände hinzuzufügen, die Zellinformationsbits darstellen. Der SLC musste nur zwei Spannungszustände verarbeiten (das Bit wurde entweder geschrieben oder nicht), während der MLC vier zusätzliche Spannungszustände verarbeiten musste (jede Zelle konnte also eine beliebige Kombination aus 0 und 1 enthalten).
die 32 Spannungszustände, die bei der PCM-NAND-Technologie erforderlich sind, um zwischen allen denkbaren Kombinationen von Einsen und Nullen in einer Zelle zu unterscheiden, stellen eine zusätzliche Belastung für die Zelle und die Controllerebene dar, die der erhöhten Wahrscheinlichkeit Rechnung tragen muss, dass die Spannungszustände falsch geschrieben werden, was zu einer Speicherbeschädigung führt. Um dem entgegenzuwirken, müssen bessere Fehlerkorrekturverfahren auf der Ebene des Controllers eingesetzt werden.
Wegen der zusätzlichen Bits und Zustände bei höheren Spannungen erfordert jedes zusätzliche Bit pro Zelle eine Verdoppelung der Spannungszustände, was eine Reihe von Problemen mit sich bringt. Um den immer feineren Unterschieden zwischen den Zuständen gerecht zu werden, sinkt die erwartete Lebensdauer von NAND-Zellen mit zunehmender Bit-Speicherkapazität. Diese Verringerung der Lebensdauer der Zellen, die sich aus der Erhöhung der Bitspeicherkapazität ergibt, ist einer der Gründe, warum QLC-SSDs im Allgemeinen als weniger langlebig angesehen werden (da der "Zelltod" früher eintritt) als Flash-Laufwerke, die weniger Bits verwenden.
Die Gesetze des abnehmenden Ertrags sind offensichtlich, wenn die NAND-Dichte durch Hinzufügen von mehr Bits pro Zelle skaliert wird. Jedes zusätzliche Informationsbit in einer einzelnen NAND-Zelle führt zu einer 100%igen Erhöhung der Spannungszustände (was das Problem noch verschärft) und verdoppelt die Speicherkapazität.
Der PLC-NAND von Solidigm basiert auf der Intel-Technologie und verwendet daher einen anderen Zelltyp als andere große NAND-Hersteller wie Micron. Solidigm zufolge basierte Intels NAND auf Floating-Gate-Transistoren und war darauf ausgelegt, die Anzahl der Bits pro Zelle zu erhöhen, um PLCs zu ermöglichen. Anstatt sich wie Micron auf die Ladungserfassungstechnologie zu konzentrieren, hat das Unternehmen seine Produktionsbemühungen auf diese Technologie konzentriert.
Es ist noch nicht klar, wann PLC-basierte Antriebe verfügbar sein werden. Western Digital hat gesagt, dass sie nicht vor 2025 auf den Markt kommen werden, aber wir sind jetzt im Jahr 2022 mit einem funktionierenden Solidigm-Prototyp. Aber sobald sie verfügbar sind, können die Kunden NAND-Geräte mit einem besseren Verhältnis zwischen Preis und GB erwarten als jedes QLC-Laufwerk. Und wenn Sie glauben, dass Solidigm auf ein $/GB-Verhältnis beschränkt sein sollte, dann irren Sie sich. Die SK hynix Platinum P41 ist eine der effizientesten und schnellsten SSDs, die wir je getestet haben, und sie wird von der Muttergesellschaft Solidigms hergestellt. Da sich Controller und Busse weiterentwickeln, werden PLC-SSDs bei der Leistung nur schwer mithalten können, aber sie sollten eine gute Leistung zu einem niedrigeren Preis bieten, wenn sich Controller und Busse weiterentwickeln.
Quelle: www.tomshardware.com
