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Micron zeigt NAND-Speicher mit 768 GBit und hoher Speicherdichte

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micronMicron hat die International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) genutzt, um einen neuen NAND-Speicher vorzustellen, der besonders durch seine Kapazität und Speicherdichte auffällig ist. In der Präsentation verteilt Micron auch fleißig Seitenhiebe auf den direkten Konkurrenten Samsung. Beim vorgestellten Speicher handelt es sich um einen 768 GBit NAND, der 3 Bit pro Speicherzelle (Triple Level Cell, TLC) speichert. Verwendet wird auch die Floating Gate Technology, die aus der Fertigung planarer Speicherdesigns bekannt ist.

Mit 768 GBit oder 96 GB erreicht der Chip eine enorme Speicherdichte von 4,29 GBit/mm2. Der 256 GBit 3D-NAND von Samsung kommt auf eine Speicherdichte von 2,6 GBit/mm2 und klassischer planarer Speicher erreicht gerade einmal 1 GBit/mm2. Allerdings ist der 768-GBit-Speicherchip von Micron trotz der hohen Speicherdichte nicht gerade klein und kommt auf eine Größe von 179,2 mm2. Samsungs 3D-NAND mit 256 GBit kommt auf eine Größe von 97,6 mm2. Für die Praxis soll der Größenunterschied laut Micron aber keinerlei Bewandtnis haben - Samsung sieht das natürlich anders.

Entwicklungsschritte bei Micron in der Speichertechnologie
Entwicklungsschritte bei Micron in der Speichertechnologie

Doch nicht nur bei der Speicherdichte, sondern auch bei den Leistungsdaten will Micron überzeugen. So spricht der Hersteller von einer Leseleistung von 800 MB/s, was im Vergleich zum Speicher aus dem Hause Samsung mit 178 MB/s ein deutliches Plus darstellt. Allerdings soll der 3D-NAND von Samsung schneller schreiben können und erreicht hier 53 MB/s, während der neue Speicher von Micron auf nur 44 MB/s kommt. Wohl größtes Manko des Speichers von Micron ist die relativ große Blockgröße mit 96 MB pro Block. Partielle Schreib- oder Löschvorgänge sind darin nicht vorgesehen. Damit eignet sich dieser Speicher nicht für alle Anwendungsfälle bei den SSDs. Micron verzichtet hier zu Gunsten der Chipgröße auf eine feinere Granularität - auch oder besser weil der Chip bereits sehr groß ist.

Micron geht davon aus, dass der eigene Speicher dank Floating Gate Technology deutlich kostengünstiger zu fertigen ist. Samsung verwendet in seinen Speicherchips sogenannte Charge Traps, die extrem teuer zu fertigen sind. Solche Charge Traps sind bei der Floating Gate Technology nicht notwendig. Auch andere Hersteller arbeiten an größeren Speicherchips auf Basis eher klassischer Fertigungstechnologien. So plant Toshiba/SanDisk ebenfalls einen 768 GBit TLC 3D BiCS, der aber erst später im Jahr 2017 marktreif sein soll. Für 2018 ist dann sogar eine Version mit 1 TBit geplant. Über die eigenen Zukunftspläne des eigenen Speichers verriet Micron hingegen nichts.

16 nm NAND-Die von Micron
16 nm NAND-Die von Micron

Samsung glaubt an 3D-NAND

Bei Samsung stehen die Arbeiten aber natürlich auch nicht still. Derzeit liefert man V-NAND mit 48 Lagen als 3. Generation dieses Speichertyps aus. Dieser weißt die doppelte Speicherdichte gegenüber dem Vorgänger auf. Natürlich aber denkt man bei Samsung schon weiter uns spricht sogar schon mehr als 100 Lagen. Neue Speichertechnologien will man auf der ISSCC nicht präsentieren. Samsung glaubt natürlich weiterhin an den Erfolg des vertikalen Speichers und setzt alle Karten darauf. Erst kürzlich kündigte man die Massenproduktion von DDR4-Module mit 128 GB an.

Vor- und Nachteile des 3D-NAND laut Samsung
Vor- und Nachteile des 3D-NAND laut Samsung

Beide Speichertechnologien, also der vermeintlich einfach zu fertigende planare NAND von Micron und Samsungs V-NAND haben ihre Daseinsberechtigung. Die Anwendungsgebiete sind höchst unterschiedlich und beide Hersteller können für ihren Speicher einen Markt finden. Samsung dominiert den Speichermarkt mit rund 34 Prozent bereits, während Micron auf nur 14,6 Prozent kommt und dabei noch hinter Toshiba und SanDisk liegt.

Kegelförmige Through Silicon Via durch die Layer des 3D-NAND von Samsung
Kegelförmige Through Silicon Via durch die Layer des 3D-NAND von Samsung

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Kommentare (9)

#1
Registriert seit: 17.06.2010

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 426
Zitat
Beim vorgestellten Speicher handelt es sich um einen 768 GBit NAND, der 3 Bit pro Speicherzelle (Triple Level Cell, TLC) speichert.


Das stimmt so nicht- den Fehler hat übrigens letzthin auch die C'T gemacht.

1 Bit entspricht einer Binärstelle also 0 oder 1.

2 Bit entsprechen zwei Binärstellen also 00, 01, 10, 11

Eine normale MLC Flash Zelle kann aber die Werte 0, 1 und 2 speichern... sie ist nicht binär!

Eine TLC Flash Zelle kann die Werte 0, 1, 2 und 3 speichern. Effektiv entspricht das 2 Bit (nicht 3!) aber streng genommen ist auch sie kein binärer Speicher.
#2
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Registriert seit: 07.05.2008
hinter den 7 Bergen
Oberleutnant zur See
Beiträge: 1336
Klugsch...
#3
Registriert seit: 17.06.2010

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 426
Zitat benton18;24304420
Klugsch...


Das ist ein wichtiger Unterschied denn ein Leser der eine Ahnung von Informatik aber keine von MLC bzw. TLC Flash hat könnte dessen Vorteil um satte 50% überschätzen.
#4
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Registriert seit: 24.06.2010

Flottillenadmiral
Beiträge: 5474
Sehe ich auch so, ob 2bit oder 3bit ist in diesem Fall ein gewaltiger Unterschied. Und es geht dem Hwluxx-Team ja auch immer darum, die technischen Hintergründe zu verstehen und zu erklären.
#5
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Registriert seit: 07.12.2010
Pfungen
Stabsgefreiter
Beiträge: 323
Bei 3 Bit und Triple-Level-Cell bin ich auch stark ins stocken gekommen. Ihr habt das aber schon schön aufgezeigt warum :D
#6
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Registriert seit: 10.10.2013

Bootsmann
Beiträge: 753
Zitat Superwip;24304376
Eine normale MLC Flash Zelle kann aber die Werte 0, 1 und 2 speichern... sie ist nicht binär!

Eine TLC Flash Zelle kann die Werte 0, 1, 2 und 3 speichern. Effektiv entspricht das 2 Bit (nicht 3!) aber streng genommen ist auch sie kein binärer Speicher.
Hast du eine Quelle dafür? Ich hab im Web bisher nur die Auffassung von Hardwareluxx gelesen.
#7
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Registriert seit: 08.06.2015

Oberleutnant zur See
Beiträge: 1436
Wikipedia sieht das auch so (MLC = 2 bit, TLC = 3 bit): https://de.wikipedia.org/wiki/MLC-Speicherzelle. Wobei MLC ursprünglich für alles stand, das mehr als zwei Zustände, d.h. ein Bit, speichern kann. Vielleicht kommt daher die Verwirrung?
#8
Registriert seit: 17.06.2010

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 426
Zitat Smagjus;24305398
Hast du eine Quelle dafür? Ich hab im Web bisher nur die Auffassung von Hardwareluxx gelesen.


Hier lohnt es sich wohl tatsächlich genauer nachzusehen- ich hab mich tatsächlich geirrt bzw. mich auf eine falsche Quelle bezogen.

Eine gewöhnliche MLC Flash Zelle kann tatsächlich 2 Bit speichern, in Form von 4 verschiedenen Spannungsleveln, eine TLC Zelle kann 3 Bit also 8 Spannungslevel speichern.

Zwischenstufen, etwa wie beschrieben mit drei Spannungswerten "1,5Bit", sind zwar prinzipiell möglich wurden aber wohl technologisch übersprungen.
#9
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Registriert seit: 10.10.2013

Bootsmann
Beiträge: 753
Okay, dann passst doch alles. Ich bin von einer Weile auch immer von deiner Sichtweise ausgegangen und dachte schon ich hätte mich doppelt geirrt.
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