V-NAND V8: Samsung verrät Details zum kommenden SSD-Speicher
Auf dem Samsung Tech Day 2021 hat das Unternehmen über die Weiterentwicklung der eigenen 3D-NAND-Technik „Vertical NAND“ alias V-NAND gesprochen. Unter anderem wurde mehr zur kommenden Generation V8 mit 200+ Layern verraten, von der zwei TLC-Varianten geplant sind.
V8 in zwei TLC-Varianten mit 4-Plane-Design
Auf die schon näher vorgestellte Generation V7 mit 176 Zellschichten (Layer) soll V8 mit mehr als 200 Layern folgen. Die Pläne sehen zunächst zwei Varianten mit drei Bit pro Speicherzelle (TLC) vor: Ein 512-Gbit-Die, das deutlich kleiner als das Pendant bei V7 ausfällt und ein 1-Tbit-Die (1.024 Gbit), das bei doppelter Speicherkapazität weitaus größer ist.
In beiden Fällen steigt die Flächendichte und wie schon bei V7 kommt ein 4-Plane-Design mit vier Speicherbänken zum Einsatz, was für höhere Leistung durch mehr parallele Speicherzugriffe sorgt als ein 2-Plane-Design.
| Kioxia/WD BiCS6 | Kioxia/WD BiCS5 | Samsung V8 | Samsung V7 | Samsung V6 | SK Hynix V7 | SK Hynix V6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ (Bit/Zelle) | TLC (3 Bit) | ||||||
| Kapazität | 1 Tbit | 512 Gbit | 1 Tbit/512 Gbit | 512 Gbit | |||
| Planes | 4 | ||||||
| Layer (WL) | 162 | 112 | 200+ | 176 | 128 | 176 | 128 |
| Die-Fläche | 98 mm² | 66 mm² | ? | ~60 mm² | 101,58 mm² | ~47 mm² | ~66 mm² |
| Dichte | 10,4 Gb/mm² | 7,8 Gb/mm² | ? | 8,5 Gb/mm² | 5,0 Gb/mm² | 10,8 Gb/mm² | 7,8 Gb/mm² |
| Read (tR) | 50 µs | 56 µs | ? | 40 µs | 45 µs | 50 µs | 56 µs |
| Program | 160 MB/s | 132 MB/s | ? | 184 MB/s | 82 MB/s | 168 MB/s | 132 MB/s |
| I/O | 2,0 Gb/s | 1,066 Gb/s | 2,4 Gb/s | 2,0 Gb/s | 1,2 Gb/s | 1,6 Gb/s | 1,066 Gb/s |
Wie Jaihyuk Song, der Head of Flash Product & Technology bei Samsung, erläuterte, soll die Zelldichte beim V-NAND V8 nochmals um 40 Prozent erhöht werden. Trotz der zusätzlichen Layer soll ein Speicherbaustein (Package) mit 512 GB für Smartphones nur 0,8 mm hoch sein.
Basierend auf der V7-Architektur soll auch die Leistung auf dem Niveau des Vorgängers liegen. Allerdings birgt die von 2,0 Gbps (V7) auf 2,4 Gbps (V8) gesteigerte I/O-Datenrate potenziell mehr maximalen Durchsatz etwa für PCIe-5.0-SSDs.
Das 1-Tbit-Die der V8-Generation soll nächstes Jahr in die Serienfertigung starten, so der grobe Zeitplan.
Die Höhe ist das Limit
Mit Änderungen am Zellendesign, neuen Materialien und noch mehr Zellebenen soll es weitergehen. Doch formuliert Samsung jetzt ein Limit bei etwa 500 Layern für die bisherige Roadmap. Letztlich ist schlicht die Höhe der Chips der limitierende Faktor, es lassen sich nicht unendlich viele Ebenen stapeln.
Um dennoch irgendwann das zuvor formulierte Ziel von über 1.000 Layern zu erreichen, ruft Samsung Universitäten wie Forschungseinrichtungen zur Mithilfe auf.