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QLC-NAND: Hersteller kämpfen weiterhin mit Fertigungsproblemen

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toshiba 3d qlc bics flash nand 100

Auf dem Weg hin zu weiter sinkenden Preisen pro Gigabyte SSD-Speicher gilt der Einsatz von QLC-NAND als derzeit effektivstes Mittel. Doch viel mehr als Ankündigungen gibt es bislang nicht, einzig Intel konnte mit der SSD 660p ein entsprechendes Laufwerk auf den Markt bringen, das allerdings keinen echten finanziellen Vorteil bietet. Schuld an beidem soll die geringe Ausbeute sein.

Über Probleme bei der Fertigung von QLC-NAND wird schon seit längerer Zeit berichtet, was unter anderem bei Toshiba zu einer gravierenden Änderung der Roadmap führte. Denn ursprünglich wollte das Unternehmen den Start von QLC mit dem von NAND-Flash mit 96 Schichten - BiCS 4 - kombinieren. Letztlich musste man davon aber Abstand nehmen, wie die XG6 (Test) zeigt. Die erste BiCS-4-SSD basiert auf dem inzwischen zuverlässig herstellbaren TLC-NAND, bei dem drei Bit pro Zelle geschrieben werden können; bei QLC-NAND sind es vier.

Inzwischen deutet sich aber an, dass die Probleme weitaus massiver sind, als bislang angenommen. So berichtet Digitimes unter Berufung auf Branchenkreise, dass die Wafer-Ausbeute bei weniger als 50 % liegt. Das bedeutet: Mehr als die Hälfte der Chips ist aufgrund der Fertigungsproblemen nicht als QLC-NAND einsetzbar. Ob es je nach Hersteller nennenswerte Unterschiede bei den Ausfallraten gibt, verrät der Bericht nicht - es dürfte somit davon auszugehen sein, dass Intel, Micron, Samsung, SK Hynix und Toshiba/Western Digital in einem jeweils ähnlichen Umfang betroffen sind.

Mit einer kurzfristigen Besserung rechnen Branchenkenner nicht, im Gegenteil. Dem Bericht zufolge soll es noch einige Zeit dauern, bis die Ausbeute ein akzeptables Maß erreicht hat. Verwiesen wird dabei auf die Probleme beim Start von TLC-NAND. Auch hier hat es länger als zunächst erwartet gedauert, bis qualitativ hochwertige Chips in größerer Menge zur Verfügung standen. In Folge dessen füllten sich die Lager mit sogenannten Substandard-Exemplaren - Chips, die zwar funktionstüchtig sind, aber bestimmte Kriterien dennoch nicht erfüllen und somit nicht in SSDs der Ober- oder Mittelklasse verbaut werden können.

Ein ähnlicher Effekt wird auch bei QLC-NAND erwartet, mit Folgen für die Preisentwicklung. Denn zumindest in der ersten Hälfte 2019 sollen insgesamt hohe NAND-Flash-Fertigungskapazitäten sowie zahlreiche Substandard-Chips zu weiterhin niedrigen Preisen führen. Für Laufwerke mit QLC-NAND dürfte das aber erst einmal nicht gelten. Denn hier wird ein Paradoxen erwarten: Aufgrund der geringen Ausbeute ist die Fertigung des eigentlich günstigeren QLC-NAND so teuer, dass der Preis pro GB bei entsprechenden SSDs höher als bei TLC-Modellen ausfallen dürfte.

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