Toshiba en Sandisk maken 3d-nand met 48 lagen

Toshiba en Sandisk hebben, met hun joint venture op flash-gebied, gestapeld geheugen met 48 lagen ontwikkeld. De productie van het 3d-nandflash start in de tweede helft van 2015 en de massaproductie wordt volgend jaar in gang gezet.

De twee bedrijven noemen hun 48-laags 3d-nand-geheugen 'Bics', wat staat voor bit-cost scalable nand. Het gaat om 2bit-per-cell-geheugen van 128Gb, oftewel 16GB. In 2016 moet de productie van het geheugen op stoom komen en dan moet ook Fab2 bij het Japanse Yokkaichi in werking gezet worden. Deze faciliteit wordt momenteel speciaal gebouwd door de joint venture voor de productie van 3d-nand.

Toshiba en Sandisk mikken onder andere op gestapeld geheugen om de opslagcapaciteit van ssd's flink op te krikken en de prijzen van de geheugenproducten toch laag te houden. De bedrijven lopen met de ontwikkeling achter op concurrent Samsung, die bij zijn eerste generatie 3d-nand 24 lagen gebruikte en sinds vorig jaar 32 lagen hanteert. Samsung gebruikt 3bit-per-cell-geheugen om bij 32 lagen tot 128Gb of 16GB te komen.

Door lagen te stapelen kunnen fabrikanten de datadichtheid vergroten zonder meteen op kleinere productieprocedés over te stappen. Gebruik van beproefde productieprocedés is goedkoper en zou ervoor moeten zorgen dat de de producten langer meegaan.

Reacties (51)

Samsung loopt hier al op voor, maar toch vind ik de prijzen van SSDs belachelijk hoog. Dus verwacht geen heftige prijsdalingen.

Gestapeld geheugen zal ook niet direct leiden tot prijsdalingen.

Om een SSD te maken heb je een berg componenten nodig:
• Behuizing: veranderd niet in prijs
• Printplaat: veranderd niet in prijs, zelfs als deze door de verhoogde datadichtheid kleiner wordt is het prijsvoordeel maar klein omdat het al een kleine printplaat betreft
• SSD controller IC: prijs veranderd amper
• DRAM: prijs veranderd amper
• FLASH geheugen

Gestapeld FLASH is leuk en aardig, maar het is vooral goed om de datadichtheid te verbeteren. Een FLASH chip is opgebouwd uit een package en silicium (en bonding, etc). Bij gestapeld FLASH gaat de prijs van het silicium niet omlaag voor dezelfde hoeveelheid opslag te creëren als wat je eerste meet meerdere chips deed. Je legt immers gewoon meerdere stukjes silicium op elkaar, je bespaart dus alleen wat op de reductie in aantal packages, en het prijsvoordeel daarvan is minimaal, als het al niet teniet gedaan wordt door de hogere complexiteit van de bonding.


De enige manier om echte verandering in prijs te krijgen is door het verkleinen van het procédé of slimme nieuwe ontwerpen voor FLASH geheugen, zoals TLC of in de toekomst misschien zelfs quad-level-cell of een andere manier om met de zelfde hoeveelheid transistoren meer data op te kunnen slaan.

@Kees de Jong - Zucht...

Met silicium bedoel ik natuurlijk monokristallijn silicium dat al volledig bewerkt is om als IC te dienen. Een ruwe 300mm wafer kost rond de €500, een wafer die klaar is 4 tot 10x zo veel afhankelijk van de complexiteit (aantal belichtings/etsings/opdampings stappen).

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 26 maart 2015 16:09]

Helaas schaden TLC en nog meer bits per cel de levensduur enorm.

Zie dan ook niet in hoe Samsung voorloopt: zij gebruiken namelijk 3 bits per cel (slechter) en kunnen maar 32 lagen stapelen

[Reactie gewijzigd door Pyrone89 op 26 maart 2015 10:57]

Dat dacht ik dus ook...

2*48=96
3*32=96

Wie loopt er op wie achter?

Ze lopen achter in de tijd. Samsung had het vorig jaar al.

Appels/peren. Ze hadden het met 3bit per cell...

Samsung had vorig jaar al 3D SSD.

Het gaat om de reactie van PizZa_CalZone...

Oh, ok!

Qua betrouwbaarheid waarschijnlijk Samsung, qua prijs waarschijnlijk Toshiba en Sandisk.

Mijn keuze zou (voorlopig iig) voor een Toshiba of Sandisk SSDs zijn, omdat ik meer vertrouwen heb in MLC geheugen dan TLC NAND met zijn recente problemen.

Ik ben wel benieuwd hoe "enorm" deze schade is voor de gemiddelde consument en zelfs Tweaker qua levensduur. Uit diverse tests door door diverse sites blijkt bijv. de Samsung 840 met TLC het uit te houden tot gemiddeld tot 700TB aan writes voordat de eerste errors komen en 800+ TB aan writes voordat ze het helemaal begeven. Dit staat bij een 10GB aan writes, wat de gemiddelde consument al nooit zal halen, en zelfs een tweaker waarschijnlijk niet iedere dag voor zo'n +-200 jaar aan levensduur bij een Write Amplificication van 0, bij een meer realistische WAF van 3 meet Hardware.info in haar test een levensduur van +-75 jaar bij 10 GB per dag.

Andere sites komen op soortgelijke getallen qua levensduur bij endurance tests. De algemene conclusie is dan ook meestal dat consumenten niet naar de levensduur van de SSD hoeven te kijken, omdat ze deze bij normaal gebruik nooit zullen halen, en dat maandag morgen modellen nagelaten iedere SSD zeer ruim over de de specificaties gaat die de fabrikanten opgeven qua levensduur.

Zie hier de HW.info test: http://nl.hardware.info/r...9-eindconclusie-20-6-2013

Als je een computer hebt met 16GB en het systeem die volledig gebruikt en die computer in slaapstand zet ipv uitzet wordt elke keer al 16GB geschreven. Daar heb je dus al je schrijfhoeveelheid.

Zeker bij Mac gebruikers is het al gebruikelijk om eigenlijk continue de slaapstand te gebruiken. Overigens gebruikt Apple nog steeds een ouderwetse HDD (5400RPM) in hun 'normale'' iMacs, maar dat is een andere discussie. Maar misschien doet Apple dit om deze reden, ondanks dat mensen wel kunnen upgraden voor een fiks meerbedrag naar een SSD (waarbij de extra marge misschien wordt gereserveerd voor dit soort garantiegevallen)

Dat is alleen het geval bij Hibernate (suspend to disk) niet bij de normale sleep mode (suspend to ram), en Hibernate is toch wel het eerste dat je uitzet bij het plaatsen van een SSD in een bestaand systeem. In nieuwe systemen staat het normaal gesproken standaard uit in de power profiles van de bekende fabrikanten en bij laptops hoort hibernate standaard disabled te zijn.

Apple gebruikt standaard ook geen Hibernate, maar gewoon de normale sleep mode (suspend to ram) waarbij je geen writes hebt. Wel is het mogelijk hibernate (suspend to disk) aan te zetten via de commandline, iets wat alleen geavanceerde gebruikers zullen overwegen.

[Reactie gewijzigd door Dennism op 26 maart 2015 11:54]

Wat een onzin. Moderne besturingssystemen gebruiken een hybrid sleep, waarbij RAM onder stroom wordt gehouden, maar waar na een bepaalde idle time memory naar disk wordt geschreven, om zo de systeemtoestand te bewaren als de accu leegraakt. Dit hoef je op een mac niet aan te zetten, daar gaat het vanzelf. Onder linux werkt suspend-to-disk standaard al, voor hybrid sleep moet je iets meer moeite doen.

Dat klopt deels inderdaad, een moderne mac zal na 3 uur in sleep mode onder bepaalde voorwaarden in standby stand gaan (hybrid sleep) waarbij inderdaad het ram naar de disk weggeschreven zal worden (hibernate).

Wil de deze standby stand echter standaard inschakelen, waarbij je dus de eerste 3 uur sleep mode overslaat en direct naar hibernate status gaat zul je toch echt op de commandline aanpassingen moeten doen.

Ik zie 4bit cellen zelfs als een nagenoeg onmogelijkheid, de Samsung TLC NAND chips hebben al problemen met het vast houden over tijd van 8 waardes, of te wel het nauwkeurig vast houden van de cells spanningswaarde, voor 4bit cells zijn 16 waardes nodig, en dat is gewoon een onmogelijke opgave om betrouwbaar te doen.

Daar de benodigde spanningsverschillen gegarandeerd binnen de fout marge van wat uit te lezen en te programmeren valt, theoretisch is het mogelijk, in de praktijk niet echt.

Redelijk goede uitleg van het probleem: Thekilldevilhil in 'nieuws: Samsung onderzoekt opnieuw prestatieproblemen 840 EVO-ssd's'

Enorm is een groot woord. Het gaat om hoe het in de praktijk werkt. Hoe lang wil je met een SSD doen? Ik vervang hem inmiddels elke 2-3 jaar.

http://www.anandtech.com/...the-endurance-of-tlc-nand

Wat mij betreft gaan ze beiden lang genoeg mee. Iedereen staart zich blind op de *mogelijkheid* dat het ding er eerder mee stopt, maar verliest uit het oog dat ze thuis ook geen 486 meer hebben staan. Nou ja. Ik heb er ook nog een staan, maar toch....

Daarnaast is de betrouwbaarheid juist omhoog gegaan doordat ze weer een 'ouder' proces gebruiken.
http://www.anandtech.com/...sung-ssd-850-evo-review/3
En verder.

Wat betreft die componenten praat je onzin. Die dingen die jij opnoemt geldt voor zo'n beetje alle componenten voor PC's. Het is algemeen bekend dat PC's en dus ook de onderdelen steeds betaalbaarder worden. Voor SSD's is dat niet anders. Zodra SSD's verder ingeburgerd raken zal met verdere schaalvergroting de prijzen harder dalen, want dalen doen ze nu ook al. 3d-nand is nu nog vrij nieuw, maar zodra dit verder doorontwikkeld is en yields beter worden en er meer concurrentie komt zal de prijs hiervoor ook zeker omlaag gaan.

Bareboard prijzen zijn in de afgelopen 10 jaar practisch niet meer gedaald, dus daar valt niets te halen, hetzelfde geld voor assemblage. SSD fabrikanten zitten al op voldoende volume om zo'n beetje de laagst haalbare prijs te halen. Sterker nog, je hebt zelfs kans dat dit duurder zal gaan worden de komende jaren. De meeste printplaat fabricage vind plaats in China, Indonesië en Maleisië, waar de inflate de laatste jaren vele malen hoger is als hier.

SSD controller = IC, het grootste deel van de kostprijs (naast R&D) zit in het silicium, dus via schaalverkleining goedkoper te maken, alleen zal bij schaalverkleining alsweer snel gekozen worden om verbeteringen aan te brengen waardoor de snelheid of betrouwbaarheid toeneemt, en is de chip uiteindelijk nog even groot/duur. Zie bijvoorbeeld CPUs/GPUs, continu schaalverkleining maar niet goedkoper.

DRAM: wordt alleen goedkoper bij schaalverkleining, maar ook daar grote kans dat er weer voor performance wordt gekozen en er gewoon twee keer zoveel DRAM op de SSD wordt gezet. Zie bijvoorbeeld de hardeschijven waar de cache in 10 jaar van 8MB naar 64MB is gegroeid, ongeveer vergelijkbaar met de groei die je ook voor systeemgeheugen en videokaart geheugen ziet. De DRAM markt is al zo groot dat hier door verdere inburgering niets meer gehaald kan worden.

FLASH: vergelijkbaar aan DRAM, relatief weinig R&D kosten, en Flash (niet persé SSD's) is al hardstikke ingeburgerd. Overal zit tegenwoordig Flash in: telefoons, tablets, printers, TV's, routers, camera's, auto's, koffiezetapparaten, etc. De totale Flash markt is 100x zo groot als dat de SSD markt ooit zal zijn (zeker met de alsmaar teruglopende PC/laptop markt). Gezien de kostprijs van Flash dus grotendeels in het silicium zit, en de aantallen vergroten hier weinig gaat doen voor de kostprijs (de meeste Flash fabrikanten produceren al in hun eigen fabrieken) zit het enige prijsvoordeel gewoon in procédé verkleining of yield verbeteringen. Echter ook de yield is bij Flash al behoorlijk goed, flash wordt zo ontworpen dat bijna elke chip verkocht kan worden met een paar defecten erin.

Practisch elke daling die er is geweest bij SSD's de laatste jaren is gelijk gegaan met het beschikbaar komen van FLASH op een kleiner procédé.


Daarnaast heb ik het in m'n bericht duidelijk over de invloed van stacked flash op de prijs, niet over eventuele inburgering/grotere verkoop aantallen.

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 26 maart 2015 14:39]

Andersom kun je dus stellen dat ze bij bijna gelijkblijvende kosten (en door concurrentie ook prijzen) dus SSD kunnen verkopen met grotere opslagcapaciteit. Waar de instap ssd van 60* euro eerst 60GB* bevatte kan dat straks 512GB* worden. Dus ondanks dat de instap prijs misschien niet lager wordt dalen de prijzen wel degelijk.

*Uit de lucht gegrepen cijfers

@ knirfie244 :

Silicium is op zuurstof na de meest voor komende stof op aarde, daar zitten zeker de kosten niet in.

http://www.scienceforlife.eu/tekst%20silicium.htm

[Reactie gewijzigd door Kees de Jong op 26 maart 2015 14:56]

Ze moeten dan ook allemaal fab's bijbouwen om aan het aanbod en de nieuwe ontwikkelingen te kunnen voldoen. Maar als je kijkt naar de performantie die je krijgt voor de prijs kan je ze toch echt niet duur meer noemen.

Als je naar de performance kijkt, en je wilt hetzelfde bereiken met harde schijven, dan zijn SSD's juist erg goedkoop.
SSD's worden ook steeds goedkoper. Ik denk dat de prijs elke 3 jaar wel halveert.

Samsung loopt hier al op voor, maar toch vind ik de prijzen van SSDs belachelijk hoog. Dus verwacht geen heftige prijsdalingen.

'Belachelijk' doet vermoeden dat je de prijs te hoog vind voor de kosten en wat er geboden word. Ik hoop dat je beseft dat de eerste fabrikant die SSD kan aanbieden tegen HDD prijzen de hele markt kan overnemen en ongelofelijk veel geld kan verdienen? De marges op SSD zijn dezelfde als op HDD en voorlopig zal de prijs niet scherpo dalen. Kleine stapjes in efficiency in de productie -> kleine stapjes in de daling van de prijs.

Persoonlijk is het me het geld meer dan waard en heb ik enkel nog HDD in mijn NAS.

Samsung loopt hier al op voor, maar toch vind ik de prijzen van SSDs belachelijk hoog. Dus verwacht geen heftige prijsdalingen.

Ik denk het toch wel. Juist doordat Samsung nu voorop loopt heeft ze weinig concurentie. Straks wel en dat zal zich toch in de prijs moeten gaan vertalen.

maar toch vind ik de prijzen van SSDs belachelijk hoog

Hoe kom je daar bij? SSD's zijn juist heel betaalbaar en hun geld dubbel en dwars waard. Nu de Euro slecht staat gaan de prijzen wat omhoog, maar dat is bij alles wat in Dollars verhandeld wordt.
Zogenaamd 'performance' DDR geheugen is belachelijk duur. Én het levert je weinig meer op dan bragging rights.

Ben van mening dat SSD's heel snel ontzettend goedkoop zijn geworden en zoals het er nu naar uitziet zal die trend hard doorzetten. Volgens mij een kwestie van enkele jaren voor de traditionele harde schijf technologie obsolete gaat worden.

De prijs per GB is nog steeds een factor 10 in het voordeel van HDDs, ja SSD zullen zeker steeds meer op het traditionele terrein van HDDs gaan begeven, en denk dat er nu snel zelfs 2 en 4TB en nog grotere SSDs uit zullen komen, maar ik zie nog steeds geen over stap op SSDs in de nabije toekomst voor bulk netwerk/online data opslag, of zelfs thuis voor video's.

Daar magnetisch opslag (voorlopig) gewoon veel goedkoper is dan de NAND oplossingen, want NAND moet in verhouding in veel duurdere fabrieken gemaakt worden, en zie dan voorlopig niet veranderen.

Voor de desktop gaat (is er al) er wel veel veranderen, daar is de prijs/GB verhouding vaak ondergeschikt aan prestatie verhoudingen, en wordt er veel vaker, meer voor prestatie gekozen.

Maar de tijd dat je moest schuiven met je programma's is echt voorbij. Geen 64/128GB SSD's meer. 480GB schijven koop je voor onder de 200 euro en 1TB schijven rond de 450. Daar kan je nu echt wel al je programma's op kwijt plus een vracht aan games.

Ik zelf zal ook niet zo snel overstappen op een SSD van 1TB+ (ook al ligt de prijs op 20 cent). Dan koop ik van dat geld (200 euro) liever grote HDD.

Of je koopt een 256gb ssd en een schijf van 2tb of meer, uit ervaring gaan games niet veel sneller laden op een ssd in tegenstelling tot andere programmas.

256GB vind ik te klein. Windows neemt enorm wat ruimte. 15~20% vrijeruimte houden (anders kakt de prestaties in) en dan heb je nog allerlei rotzooi en tijdelijke bestanden die je op den duur verzameld.
Bioware laatste game Dragon Age 3 laadt echt een stuk sneller in met SSD dan zonder (wereld is ook zo groot).

Ik heb zelf op games en films na heeft veel troep op de PC en heb al geruime tijd 90gb+ over.

Harde schijven daartegen zijn vol

Maar her gebruik verschil per persoon, mijn vriendin heeft een 120gb ssd en die is voor mij te klein en voor haar zat.

SSD's zijn helemaal niet bedoelt voor opslag. Waarom zouden SSD's net zo duur moeten zijn als HDD's en dezelfde capaciteiten moeten hebben?
Ik zie SSD's als een product dat liefst naast een traditionele HDD gebruikt dient te worden.

Je hebt helemaal gelijk. Als de wet van Moore alleen op zou gaan zal elke anderhald jaar de prijs ongeveer halveren. Dat gaat sneller dan de daling van harddisks.

Ook zijn de productie kosten om alles in een behuizinkje te stoppen aanzienlijk, dus meer chips per behuizing zal alleen maar de prijs aantrekkelijker maken.

Tellen we dat op bij de groei van de markt, SSD's zijn imens populair en dus komen er vanzelf meer xonsumenten en dus productie capaciteit. En dat werkt ook weer in het voordeel van de afnemer.

Dus uiteindelijk wordt SSD goedkoper dan HD. Het kost alleen nog even tijd.

Nu je het er over hebt zal Moore hier wel iets interessants laten zien;
Normaal zie je ook het stroomverbruik mee dalen met de curve. Zodra je echter gaat stapelen zal het verbruik (en dus warmte) juist omhoog gaan terwijl prijs per bit daalt.

Trek een SSD schrijf open, behuizing is vaak grotendeels gevuld met lucht. Ruimte is de issue niet met SSD's.

Heel vervelend is dat de harde schijf per GB ook steeds goedkoper wordt.

Jah, wat ontzettend vervelend! Waarom is het eigenlijk vervelend?

Niet echt vervelend, natuurlijk ....

Alleen, als je meent dat de harde schijf nu snel uit de markt gedrukt zal worden omdat de SSD in prijs daalt, moet je denk ik nog even geduld hebben.

Ik ben wel tevreden met mijn 256gb Plexstor ssd, in 2013 was die zonder aanbieding 159 euro, dus of de prijzen halveren ik vind van niet dan zou een 256gb ssd nu 80 euro zijn en dat is niet het geval.

Weet iemand waarom dit eigenlijk goedkoper is?

Lees het artikel! Het is een kostenbesparing, omdat op deze manier de bestaande (en beproefde) productielijnen langer in gebruik kunnen blijven, terwijl er toch concurerende producten gemaakt kunnen worden. Een alternatief op laagjes stapelen, is het verkleinen van het procede, waardoor er ook meer storage in een kleiner volume past, echter dat kan niet met de bestaande apparatuur, en is dus kostbaarder.

Ik heb er altijd baat bij als het langer mee gaat iedereen toch wel?

Zeker, vooral als het goedkoper is

Idem ditto

Hun gebruiken 2bit per cell, samsung 3bit per cell.
Dan zijn hun toch beter bezig ondanks dat ze achter lopen? (samsung gebruikt het al, hun nog niet)

Inderdaad Samsung heeft het al een half jaar in massaproductie en de andere kunnen dat (als het goed gaat) pas over ongeveer een jaar...

Daarnaast hebben we geen idee wat Samsung op dat moment in massaproductie heeft en wat ze nu dus al aan het ontwikkelen zijn...

[Reactie gewijzigd door watercoolertje op 26 maart 2015 10:31]

Meer bits per cell heeft ook wat nadelen, de schrijfsnelheid gaat omlaag en een cell kan minder vaak beschreven worden. En hoe meer bits per cell hoe slechter dat wordt.