News Quad-Level Cell: Intel sieht 3D-NAND als Wegbereiter für 4 Bit pro Zelle

Nach TLC mit drei Bit pro Speicherzelle ist der nächste Schritt zur Kapazitätssteigerung bei NAND-Flash der auf vier Bit. Intel forscht wie andere Branchen bereits länger an Quad-Level Cell (QLC) und sieht im gestapelten 3D-NAND eine Möglichkeit, die Probleme der Technik in den Griff zu bekommen. Einen Termin gibt es noch nicht.

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Nachdem Samsung noch nicht mal seinen TLC im Griff hat, kommt mir in nächster Zeit nichts anderes als MLC ins Haus. Fortschritt schön und gut, aber nochmal spiel ich nicht beta-Tester.

...Nachdem Samsung noch nicht mal seinen TLC im Griff hat...

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Kann man nicht vergleichen! Da die Elektronenanzahl deutlich steigt. Bei den 3D NAND kommt man auf mehr Elektronen als ein 50nm planerer Prozess bieten würde. Und über 10 mal mehr Elektronen als bei 16nm planar.

QLC würde sich nur lohnen, wenn die Kapazität massiv gesteigert ist und die Schreibvorgänge weniger häufig stattfinden. (zumindest auf die normale Privatnutzung bezogen)

nach triple kommt quad und nach single kommt multi.
marketingtechnisch wird man jetzt wohl einige buchstaben durchnudeln ehe man wieder bei "mlc" landet.

guggi4 schrieb:

Nachdem Samsung noch nicht mal seinen TLC im Griff hat, kommt mir in nächster Zeit nichts anderes als MLC ins Haus. Fortschritt schön und gut, aber nochmal spiel ich nicht beta-Tester.

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Genau meine Meinung.
Ich weiß warum ich einen Bogen um TLC gemahct habe. Die PRO Serie ist eifnach viel langlebiger.
Diverse Probleme mit dem TLC Speicher sind ja mittlerweile bekannt.

Bis QLC stabil ist vergehen wohl noch mind. 10-15 Jahre.

nun als MLC kam gab es die gleichen Probleme und auch die gleichen Töne. TLC wird sich sicherlich durchsetzen, aber ich schließe mich der einhelligen Meinung hier an, sollen es erst andere testen Obwohl, so ganz TLC frei bin ich auch nicht mehr, USB Stick, Telefon...

Hallo,

immer wieder lustig diese Kommentare. Die Probleme bei den Samsung 840er und 850er betreffen doch nicht den Speicher. Es gibt Fehler in der Firmware. Das hat nichts mit dem Speicherzellen direkt zu tun. Fast alle verwenden TLC. Die ohne MLC/TLC sind erheblich teurer. Deine Pro hat übrigens auch TLC. Samsung benennt das nur anders mit 3D VNAND.

Matzegr schrieb:

Kann man nicht vergleichen! Da die Elektronenanzahl deutlich steigt. Bei den 3D NAND kommt man auf mehr Elektronen als ein 50nm planerer Prozess bieten würde. Und über 10 mal mehr Elektronen als bei 16nm planar.

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Ok, so genau kenn ich mich in der Materie nicht aus, wenn das so stimmt, hört sich das schon mal nicht schlecht an. Trotzdem werde ich in den ersten Jahren Abstand von QLC nehmen, solange sich die Technologie noch nicht bewährt hat...

BaserDevil schrieb:

Hallo,

immer wieder lustig diese Kommentare. Die Probleme bei den Samsung 840er und 850er betreffen doch nicht den Speicher. Es gibt Fehler in der Firmware. Das hat nichts mit dem Speicherzellen direkt zu tun. Fast alle verwenden TLC. Die ohne MLC/TLC sind erheblich teurer. Deine Pro hat übrigens auch TLC. Samsung benennt das nur anders mit 3D VNAND.

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Und woher weißt du, dass es an der Firmware liegt? Dann könnte Samsung den Fehler ja auch fixen und nicht nur einen Workaround veröffentlichen, der dir auf Dauer die Platte tot schreibt.

@BaserDevil: Also ich weiß nix von TLC in der pro und AnandTech schreibt auch MLC (Link).
Nachdem ich das Video über die Problematik gesehen habe, kann ich sagen. Ich befürchte es liegt am Speicher selbst. Vermutlich muss Samsung die Zellen mehrmals auslesen, um mithilfe der Fehlerkorrektur einwandfreie Daten lesen zu können, wenn diese ein bestimmtes Alter erreicht haben. Denn wie wir alle wissen, hat der Firmware Fix nichts bebracht, leider. Ich hab auch so ein Teil in meinem System und ärgere mich schon. Der Effekt ist momentan noch nicht so schlimm. Aber ein paar Einbrüche gibts auch bei mir.

Ich denke auch, dass QLC noch lange Zeit brauchen wird, bis es marktreif ist. Vermutlich wirds zuerst in USB Sticks getestet. Die gehen ja schon jetzt gerne mal kaputt und wenig Leute störts. Da hat man dann gute Beta Tester ;-) Außerdem hoffe ich, dass Intel noch etwas mehr von Fertigungsprozessen versteht als Samsung und deshalb auch ordentlich Produkte herausbringt.

Die 840/850 pro nutzen 2bit-MLC-NAND. Dass das aktuelle Problem der 840 (evo) nicht durch zu geringe Haltbarkeit des TLC-NAND begründet ist, ergibt sich aus der Tatsache, dass betroffene Exemplare keinen Anstieg der Anzahl neu zugewiesener Blöcke bzw. genutzter Reserveblöcke zeigen. Eine Firmware, die das Problem ohne weiteres Eingreifen des Nutzers löst, wäre wünschenswert. Allerdings würde die wahrscheinlich auch nur das im Hintergrund erledigen, was jetzt der Workaround macht. Totgeschrieben wird das NAND damit ganz sicher nicht.

Es gibt Fehler in der Firmware. Das hat nichts mit dem Speicherzellen direkt zu tun.

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Da wär ich vorsichtig mit der Aussage. Im Endeffekt wird es eine Kombination aus beiden sein.

Je kleiner die Fertigungsgröße ist, desto weniger Elektronen können überhaupt im Floating-Gate oder Charge-Trap gespeichert werden. Somit wird es auch immer schwieriger Spannungen zu unterschieden. Bei SLC ist es noch einfach. Bei TLC muß man mit den paar gespeicherten Elektronen schon 8 unterschiedliche Spannungsschwellenwerte unterscheiden können. Da macht es einen Unterschied ob da beispielsweise nur 32 Elektronen zur Verfügung stehen oder mehr. Die Elektronenanzahl bleibt auch nicht gleich sondern es gehen über die Zeit welche aus der Schicht verloren. Dadurch wird es nun schwieriger die ausgelesene Spannung einem Speicherzustand zuzuorden. Je kleiner die Struktur desto fehleranfälliger wird es.

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Durch den 3D-NAND hat man wieder deutlich mehr Elektronen die gespeichert werden können, da viel mehr Platz vorhanden ist. Somit ist das Auslesen der Spannung auch nicht mehr so fehleranfällig wie bei planaren NAND.

Nehmen wir mal an, wir haben max. 32 Elektronen bei 1x nm planar zur Verfügung, dann sind es bei 3D-NAND über 320 Elektronen. Wenn da eins "verloren" geht ist der Unterschied signifikant kleiner als wenn bei max. 32 Elektronen eins "fehlt". Somit hätte man bei 3D-NAND selbst bei 4-bit pro Zelle deutlich mehr Elektronen zur Unterschiedung der Spannung zur Verfügung als bei kleinen planaren TLC oder MLC Zellen.

Denn wie wir alle wissen, hat der Firmware Fix nichts bebracht

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Kann man nicht sagen. Vor dem Update hat ich massive Einbrüche bei über 3 Monate alten Daten. Seit dem Update keine Probleme mehr. Egal ob bei den ganz alten Daten oder neue Daten die auch schon länger unangetastet blieben. Bei manchen sind wieder Probleme aufgetreten, bei anderen aber nicht.

Gut, QLC würde die Preise senken, bei erhöhter Speicherkapazität und angemessender Haltbarkeit (Intel). Beim TLC 3D-Nand von Samsung ist die TBW ja in Ordnung, bei Intel + QLC müsste es genauso oder besser aussehen.

Ich hoffe mal eher dass die Preise generell sinken werden, für wenigstens mindestens 1TB-SSDs.

Wichtig ist aber auch noch die generelle Güte des Nands.

"...damit 2,5-Zoll-SSDs mit bis zu 10 Terabyte oder mehr ermöglichen."

das erinnert mich irgendwie an intel's versprechen, die netburst architektur würde mal 10 GHz erreichen und mehr

-andy-

denn pro Bit steigt die Zahl der benötigten Ladungszustände in der Zelle exponentiell.

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Ist das so? 2^x mit x=1,2,3,4,... für die Anzahl der Bits ist doch nicht exponentiell?
Edit: Ja ist es. ;-)

Matzegr schrieb:

Kann man nicht vergleichen! Da die Elektronenanzahl deutlich steigt. Bei den 3D NAND kommt man auf mehr Elektronen als ein 50nm planerer Prozess bieten würde. Und über 10 mal mehr Elektronen als bei 16nm planar.

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Genauso ist es, deshalb wäre auch irgendwann MLC mit planaren NANDs betroffen, wenn man die Zellen weiter verkleinern würde, weshalb ja alle NAND Hersteller auf 3d NAND wechseln. Mit sind auch mehr Bits pro Zelle kein großes Problem, weil eben der Abstand zwischen zwei Ladungszuständen viel mehr Elektronen entspricht und nur das ist letztelich entscheidend. Die Intel 3d NAND sollte ja über 10 mal so viele Elektronen wie deren 16nm NAND pro Zellen enthalten, damit bleiben die Abstände der Ladungszustände immer noch viel größer als bei dem 16nm MLC, selbst wenn man bei QLC 4 mal so viele Ladungszustände unterscheide muss wie bei MLC.

BaserDevil schrieb:

Die Probleme bei den Samsung 840er und 850er

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Welche Probleme bei welche 850? Die 850 Pro hatte ein FW Update wo es beim Updatevorgang zuweilen Probleme gab, ist die FW aber drauf gibt es meines Wissens keinerlei Probleme mehr. Von der 850 Evo habe ich noch nicht gelesen, dass sie wie die 840 Evo ältere Daten langsamer liest und weil es 3d NAND (Samsung nennt es V-NAND) ist und daher sehr grosse Zellen hat, ist das auch nicht wirklich zu erwarten.

BaserDevil schrieb:

betreffen doch nicht den Speicher. Es gibt Fehler in der Firmware. Das hat nichts mit dem Speicherzellen direkt zu tun. Fast alle verwenden TLC.

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Wirf nun nicht MLC und TLC in einen Topf, betroffen sind die Sasmung SSD mit planaren TLC NANDs, also die 840 (ohne Pro) und die 840 Evo.

BaserDevil schrieb:

Deine Pro hat übrigens auch TLC. Samsung benennt das nur anders mit 3D VNAND.

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Nein, es gibt keine Samsung 840 Pro oder 850 Pro mit TLC NAND!

Sry aber ich traue Intel in der Hinsicht mehr zu als Samsung... erheblich mehr XD

Was für Probleme mit TLC denn?! Meine SSD funktioniert bestens!

pixelfehler1996, die funktionieren auch bestens, nur werden bei einigen Usern die alten Daten langsamer gelsen. Wenn Du die Leserate mit alten Dateien prüfen willst, dann benche mit den File Bench Tool von Blublah (Quelle).

@Holt: Also die Geschwindigkeit ist da wo sie sein soll, gekauft hab ich sie im Oktober. Ich wollte damit eig sagen, dass es nur die Samsung SSDs betrifft und es nicht am TLC liegen kann.