News Speicherforschung: SK Hynix über 5-Bit-NAND, 3D FeNAND und die fertige CTI-Technologie

[MichaG]

Im Dezember hat SK Hynix auf dem International Electron Devices Meeting (IEDM) über Forschungsprojekte im Bereich NAND-Flash referiert. Dazu zählt die Multi-Site-Cell-Technik mit Potenzial für 5 Bit pro Zelle sowie der effiziente 3D FeNAND, der möglichst viele TOPS/Watt liefern soll. Schon nahezu marktreif ist die CTI-Technik.

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[PS828]

die Probleme sind dringend und die Anforderungen hoch. Zukünftig gehts da um die Konkurrenzfähigkeit der NAND lösungen an sich sich hier zu lösen. Wenn PLC kommt wird es einen dringend nötigen anstieg der dichte geben, das muss aber parallel mit höheren stapeln passieren sonnst brauchen sie bald wie bei den 250 TB SSDs über einen ganzen 300mm Wafer für eine einzige SSD (übertrieben gesagt) und das ist absolutes gift für die kostenffektivität und den Output der Fabrik. So werden die Kosten niemals sinken, wenn sie mit diesen Methoden die Größe der platten treiben.

Es muss elementar was Passieren. etwa auf der größenordnung wie bei den Energieuntersützten schreibmethoden bei HDDs, welche es ermöglichen die Produktionskosten und den output der fab stabil zu halten aber Gleichzeitig viel mehr an kapazität produziert wird.

Ferroekeltrische Lösungen gefallen mir sehr und könnten den platz einnehmen den 3D Xpoit mit phasenwechselzellen gerissen hat. Außerdem kann man mit der Technik nichtflüchtigen RAM bauen der in Servern beispielsweise in 2 DPC konfigurationen als Backup, Fehlerkorrigierung und oder parität zu echtem RAM benutzt werden kann. die Materialwissenschaft dahinter ist sehr interessant und ich persönlich hoffe bei deren Entwicklung selbst mit eingreifen zu dürfen in der zukunft

 

[anexX]

SK Hynix hat sich echt gemausert - vor 20 Jahren war das eher ein zweitklassiger OEM Ram Hersteller.

 

[Nighteye]

Ich weigere mich nach wie vor QLC zu kaufen, und die kommen mit PLC an.
Wird noch mehr boykottiert als QLC schon.
Sogar meine TLC SSD hat schon mehr als 1/4 ihrer Speichermenge verloren.
Letzten Monat ging die 1TB SSD mit TLC eines Kumpels auch zu 75% kaputt.
Es wurde bei ihm Anfang Dezember plötzlich nur noch 250GB im Windows angezeigt.
Auch in Crystaldisk Info wurden nur noch als 250GB Festplatte angezeigt, obwohl es eine 1TB war.

 

[0x8100]

Sogar meine TLC SSD hat schon mehr als 1/4 ihrer Speichermenge verloren.

das liegt dann eher am controller bzw. dessen firmware und nicht am nand. insofern ist der qlc-rant nicht passend.

 

[FUSION5]

Ich weigere mich nach wie vor QLC zu kaufen, und die kommen mit PLC an.

Da brauchst du dir so schnell keine Gedanken machen. Da geht um Speichertechniken für Enterprise SSD Größen, die aktuell nur im Hyperscaler Umfeld interessant sind.

Letzten Monat ging die 1TB SSD mit TLC eines Kumpels auch zu 75% kaputt.

Eine SSD schrumpft nicht. Die Health Anzeige in Crystaldiskinfo und dergleichen bezieht sich auf Reserveblöcke, die zusätzlich zur Nenn-Kapazität vorhanden sind. Sind alle weg, würde danach die SSD kaputt sein.

 

[ReactivateMe347]

Was unterscheidet eine " HLC Multi-Site Cell" vom bekannten TLC? Also wie unterscheidet sich eine Zelle mit "two sites" von 2 Zellen mit je einer Site?!

Ergänzung (17. Januar 2026)

Sind alle weg, würde danach die SSD kaputt sein.

Wieso? Wird nicht, sobal keine Ersatzzelle mehr gefunden werden kann, entweder die Verfügbare Kapazität reduziert oder auf read-only umgestellt? Einfach den Dienst völlig zu verweigern wäre ja die schlechteste denkbare Option.

 

[Nighteye]

Wieso? Wird nicht, sobal keine Ersatzzelle mehr gefunden werden kann, entweder die Verfügbare Kapazität reduziert oder auf read-only umgestellt? Einfach den Dienst völlig zu verweigern wäre ja die schlechteste denkbare Option.

Hab ich mich bei seiner Erklärung auch gefragt.
Reserve Blöcke waren ja dafür da, schrittweise auszufallen, bevor die normalen Blöcke nach und nach ausfallen.
Meine SSD hat nur noch 75% der Blöcke, heißt das, nur noch 75% aller Blöcke oder nur 75% der Ersatz Blöcke ?
Laut Crystaldisk Info musste meine SSD schon Daten Umverschieben wegen den vielen fehlenden Blöcken.
PS: Und meine TLC SSD hat sogar Dram Cache und nur 16.000 Stunden gelaufen.

Ergänzung (17. Januar 2026)

Eine SSD schrumpft nicht.

Ich habs auch erst nicht geglaubt, und ihn dazu gebracht Crystaldiskinfo zu Installieren, und Tatsache.
Und vorher war es wirklich eine 1TB Platte.

 

[Cabranium]

Diese Reduktion von 1Tb auf 250Gb klingt interessant. Kann mir das jemand von euch erklären? Was hat es damit aufsich?

 

[e-hahn]

Ich habs auch erst nicht geglaubt, und ihn dazu gebracht Crystaldiskinfo zu Installieren, und Tatsache.
Und vorher war es wirklich eine 1TB Platte.

Was war das denn für eine SSD?

Ich hab gestern auch erst eine QLC SSD (WD/SanDisk) die werksseitig hier verbaut war durch eine TLC SSD von Samsung getauscht, die QLC SSD werkelt nun in einem externen Gehäuse.
Mag nicht berechtigt sein, aber mit QLC Speicher werde ich für eine System SSD nicht warm, alleine schon wegen den niedrigen TBW werten, aber ein ziemlich teurer Spaß war der Tausch mittlerweile.

 

[STM64]

@Nighteye

Die Blockanzeige bezieht sich auf die Anzahl an Reserveblöcke.

Die ist übrigens selbst bei neuen SSDs häufig nicht 100%, sondern eher 80%.

Da kommt es auch stark aufs Binning des Herstellers an. Während im Enterprise Segment eher Chips mit fast vollen Reserveblöcken verbaut werden, landen bei günstigeren Modellen gerne auch mal Chips die von Werk aus viele fehlende Blöcke haben.

Ich hätte mal eine Mega Fastro SSD in der Hand die neu aus der Verpackung nur 30% hatte. Da wurde viel teildefektes verwurschelt.

Das Problem deines Freundes klingt eher nach einem Speichercontroller oder Firmware Problem. Die SSD geht bei 0 Reserveblöcken in den read only mode. Die Speichermenge die gemeldet wird ändert sich allerdings nicht.

 

[FUSION5]

Wieso? Wird nicht, sobal keine Ersatzzelle mehr gefunden werden kann, entweder die Verfügbare Kapazität reduziert oder auf read-only umgestellt?

Das zugrundeliegende Problem wäre, dass der SSD der Inhalt nicht bekannt ist, wie beispielsweise dem Betriebssystem. Ist die gesamte SSD mit Partitionen befüllt, müssten diese ja sauber verkleinert werden, insofern der Füllstand des Dateisystems dies überhaupt zulassen würde. Mir ist keine Möglichkeit bekannt, die das zulassen würde.

Es ist natürlich möglich, dass eine SSD Firmware irgendwann in den Read-only Betrieb umschaltet. Allerdings kann auch so ein Betrieb nur vorübergehend aufrechterhalten werden, weil die beschriebenen Blöcke in Abständen intern rotiert werden. Das gleicht den Verschleiß der Zellen an und erhält auch deren Ladung.

Ich lasse mich gerne eines besseren belehren, falls ihr da weitere Daten habt. Aber von einem automatischen Shrink der bauartbedingten Kapazität habe ich wirklich noch nicht gehört.

Edit: Stichwörter: Cell Refreshing und Wear Leveling

 

[Kontrapaganda]

SK Hynix hat sich echt gemausert - vor 20 Jahren war das eher ein zweitklassiger OEM Ram Hersteller.

Ich kaufe eig. nur noch Hynix, seit mir mal eine WD krepiert ist. Gerade wieder inmitten der Speicherkrise eine PC801 1TB für 80€ als Pull off quasi neu bekommen mit nur 8 Betriebsstunden und fast nix geschrieben.

 

[Nighteye]

Die ist übrigens selbst bei neuen SSDs häufig nicht 100%, sondern eher 80%.

Während im Enterprise Segment eher Chips mit fast vollen Reserveblöcken verbaut werden, landen bei günstigeren Modellen gerne auch mal Chips die von Werk aus viele fehlende Blöcke haben.

Ich hätte mal eine Mega Fastro SSD in der Hand die neu aus der Verpackung nur 30% hatte.

Kann ich nicht nachvollziehen.
4x Billig SSD,s und alle hatten bei Crystaldiskinfo 100% als ich sie eingebaut habe.
Heute nach fast 10 Jahren nutzung haben 2 davon sogar noch 100% und eine 75% (Windows Platte) und eine 95%.
Ich denke deine These ist Falsch. Es heißt ja nicht umsonst "Lifetime Remaining 75%"
Denke die Platte ist hin wenn das auf 0% sinkt.
So siehts zz bei mir aus: (Mit Paint die 3 Relevanten parameter zusammen abgebildet)

Meine anderen Festplatten:

 

[CDLABSRadonP...]

Dämpft eure preislichen Hoffnungen bzgl. PLC, Zeit für mein Standardposting:

Du überschätzt, wie viel QLC günstiger sein kann. Dazu ein knappes, aber vollständig durchgezogenes Gedankenspiel. Erst einmal die Grundlagen nochmal aufgelistet:

1. QLC ist eigentlich ja 4bit-MLC, TLC 3bit-MLC, MLC 2bit-MLC und SLC 1bit-MLC.
2. Jede dieser Xbit-MLC-Stufen lässt sich nicht nur in 1bit-MLC (SLC-Cache), sondern auch allgemein in (X-n)bit-MLC verwandeln. Du kannst einfach die Anzahl an unterschiedenen Spannungsstufen nach Fertigung um eine reduzieren.
3. Der Sprung von 1bit-MLC → 2bit-MLC, 2bit-MLC → 4bit-MLC und 4bit-MLC → 8bit-MLC stellt jeweils eine Kapazitätsverdoppelung dar. 2bit-MLC → 3bit-MLD ist nur +50%, 3bit-MLC → 4bit-MLC +33,3%
4. Das Optimum an Fertigungsfortschritt wäre, dass sich Xbit-MLC genauso leicht wie (X-1)bit-MLC produzieren ließe.

Jetzt mal praktisch genutzt: Also, ausgeforschter QLC wäre einer, der sich genauso einfach produzieren ließe wie TLC. (4.)
→ Wenn du 1TiB QLC hast, dann ist der im TLC-Modus (2.) noch 0,75TiB groß. Oder anders gesagt: Durch die Option des QLC-Modus erhält der Hersteller dann ein Drittel mehr Kapazität für den gleichen Preis. (3.)
Damit bekommst du (bei gleichem Controller, gleichem DRAM, gleicher PCB-Bauweise) also keinen halben Preis hin.

Dass PLC in der Praxis enttäuscht, ist also vorprogrammiert. Selbst 5TB zum Preis von 4TB lockt wenige hinterm Ofen hervor. Und das wäre noch ein sehr guter Fall!
Die eigentlich hier vorgestellte Technik hat hingegen meiner Meinung nach tatsächlich Potential, Speicher zu verbilligen. Das Prinzip gilt dann aber auch für 4bit-MLC, 3bit-MLC & 2bit-MLC.

 

[mr_clark]

[...]
Die eigentlich hier vorgestellte Technik hat hingegen meiner Meinung nach tatsächlich Potential, Speicher zu verbilligen. [...]

Ja, sehe ich in Verbindung mit Deinem "Standardposting" genauso.
Wenn das so funktioniert kann es genau die "benötigte" Technik sein, die "Tyrannei des fallenden Exponenten" zu durchbrechen. Und somit Herstellungssaufwand und Speicherplatzgewinn wieder in ein lineares (bzw wieder deutlich besseres) Verhältnis kommen lassen.

 

[Gullveig]

Ich lasse mich gerne eines besseren belehren, falls ihr da weitere Daten habt. Aber von einem automatischen Shrink der bauartbedingten Kapazität habe ich wirklich noch nicht gehört.

Da gibt es eine ganz einfache Erklärung:

Die SSD hatte nie ein TB, sondern war eine "frisierte" SSD mit 250GB.

Ich hab mehrere SD Karten von Aliexpress hier, die auf die gleiche Weise gefälscht sind.

 

[CDLABSRadonP...]

Letzten Monat ging die 1TB SSD mit TLC eines Kumpels auch zu 75% kaputt.
Es wurde bei ihm Anfang Dezember plötzlich nur noch 250GB im Windows angezeigt.
Auch in Crystaldisk Info wurden nur noch als 250GB Festplatte angezeigt, obwohl es eine 1TB war.

Da gibt es eine ganz einfache Erklärung:

Die SSD hatte nie ein TB, sondern war eine "frisierte" SSD mit 250GB.

Ich hab mehrere SD Karten von Aliexpress hier, die auf die gleiche Weise gefälscht sind.

Ironischerweise gab es die letzten Tage den GolemPlus-Artikel noch offen, jetzt nicht mehr:
https://www.golem.de/news/verdaecht...unktionieren-echte-fake-ssds-2601-201961.html
(wurde im Vorfeld angekündigt)

 

[Salamimander]

QLC würde ich privat auch nicht kaufen, TLC ist da noch das Minimum. (SLC gibts ja defakto nicht mehr ^^)

 

[CDLABSRadonP...]

Ja, sehe ich in Verbindung mit Deinem "Standardposting" genauso.
Wenn das so funktioniert kann es genau die "benötigte" Technik sein, die "Tyrannei des fallenden Exponenten" zu durchbrechen. Und somit Herstellungssaufwand und Speicherplatzgewinn wieder in ein lineares (bzw wieder deutlich besseres) Verhältnis kommen lassen.

Passend zu allem zeigt ja auch das Pressematerial von SK Hynix 6bit-MLC als 2x3bit-TLC. Das wiederum erinnert an die Einführung von V-NAND, der ja damals auch erst wieder in größeren Strukturen gefertigt wurde und somit die Probleme dee Fertigung am Rande des Möglichen umgehen konnte.