IBM FlashCore SSD: 19-TB-NVMe-SSD nutzt MRAM von Everspin als Zusatz-Cache

Michael Günsch 8 Kommentare
IBM FlashCore SSD: 19-TB-NVMe-SSD nutzt MRAM von Everspin als Zusatz-Cache
Bild: Everspin

MRAM ist ein besonders schneller und besonders haltbarer nichtflüchtiger Speicher. Als Massenspeicher kommt er aufgrund der geringen Speicherkapazitäten allerdings noch nicht in Frage. Dennoch findet MRAM von Everspin seinen Weg in Enterprise-SSDs von IBM und zwar als Cache.

STT-MRAM als Cache macht Stützkondensatoren überflüssig

Auf dem Flash Memory Summit hat IBM eine SSD der Reihe FlashCore Module (FCM) gezeigt, die mit STT-MRAM von Everspin bestückt ist. Wie heise online berichtet, sitzen auf der gezeigten FlashCore-SSD von IBM vier der 256-Mbit-MRAM-Chips von Everspin, die zusammen einen 128 MB fassenden Cache bilden. Bei dieser relativ kleinen Größe kann der MRAM-Cache einen DRAM-Cache nicht vollständig ersetzen, sondern lediglich ergänzen. Ein Schema zeigt, dass auf der SSD zusätzlich ein 8 oder 16 GB großer DRAM sitzt.

IBM FlashCore SSD mit STT-MRAM als zweiter Cache
IBM FlashCore SSD mit STT-MRAM als zweiter Cache (Bild: AnandTech)

Allerdings lässt sich der kleine MRAM zum Speichern der Änderungen der Mapping-Tabelle nutzen. Sollte es zum Stromausfall kommen, ließe sich so die Tabelle wiederherstellen, während ein flüchtiger DRAM die Daten nur durch Batterien oder Stützkondensatoren beibehalten hätte. Auf solche Komponenten einer Power-Loss Protection kann IBM dank des STT-MRAM von Everspin verzichten.

Leistung und Haltbarkeit von MRAM
Leistung und Haltbarkeit von MRAM (Bild: Everspin)

Dabei ist MRAM kaum langsamer als DRAM und soll viele Schreibzyklen überstehen. Allerdings mangelt es an der Datendichte: 256 Mbit bedeuten gerade einmal 32 MB pro Chip. Die Produktion von 1-Gigabit-MRAM will Everspin erst gegen Ende des Jahres mit ersten Samples anstoßen. Der Wechsel zum 22-nm-Verfahren (FD-SOI) von Globalfoundries soll dabei helfen. DRAM wird dagegen schon lange mit 8 Gigabit in Großserie hergestellt und erste 16-Gigabit-Chips wurden bereits angekündigt.

IBM FlashCore-SSD mit 19 TB und NVMe

Die FlashCore-SSD von IBM hat neben dem MRAM noch einiges mehr zu bieten. So werden in dem 2,5-Zoll-Gehäuse mit U.2-Anschluss bis zu 19,2 TB Nutzspeicher geboten, der auf 3D-TLC-NAND mit 64 Speicherschichten basiert. Kleinere Varianten sollen noch 4,8 TB und 9,6 TB Speicherplatz bieten. Per Datenkompression mit einem Verhältnis von bis zu 3:1 soll der Speicherplatz noch größer ausfallen. Als Schnittstelle wird PCIe x4 über den U.2-Stecker genutzt. Dabei soll der Controller bereits mit PCIe 4.0 umgehen können, eine Abwärtskompatibilität zu PCIe 3.0 ist gegeben und per Dual-Port-Funktion sei auch zweimal PCIe 3.0 x2 möglich. Die SSDs sollen ab Ende August ausgeliefert werden.

IBM FlashCore SSD mit STT-MRAM
IBM FlashCore SSD mit STT-MRAM (Bild: heise online)

Einen ersten SSD-Controller mit PCIe 4.0 hat Microsemi mit dem Flashtec NVMe 3016 erst jüngst vorgestellt. Allerdings weisen die Informationen von IBM auf einen 20-Kanal-Controller hin, während der Flashtec 3016 nur 16 Kanäle bietet.

Everspin-Aktie beflügelt

An der Börse wurde der Deal von Everspin mit IBM regelrecht gefeiert, denn die Everspin-Aktie lag nach der Bekanntgabe zwischenzeitlich über 25 Prozent im Plus.

Everspin versucht sich seit einer Weile auch selbst an SSDs, die MRAM als Massenspeicher nutzen. Die nvNitro-Karten boten zum Start aber lediglich 1 GB Speicherplatz, was sie angesichts heutiger Datenmengen sehr einschränkt. Zudem ist der Speicher erheblich teurer als NAND-Flash.