Samsung wil nandgeheugen met 'meer dan duizend lagen' produceren tegen 2030

Samsung wil tegen 2030 nandgeheugen met meer dan duizend lagen kunnen produceren. Hierdoor moet het in theorie mogelijk worden om betaalbaardere ssd’s met grotere capaciteiten te leveren. In 2024 begint het bedrijf massaproductie met zijn negende generatie nandgeheugen.

Samsung claimt tijdens zijn Tech Day 2022-evenement dat het tegen 2030 mogelijk moet worden om nandgeheugen met 'meer dan duizend lagen' te produceren, die gebruikt kunnen worden in ssd's. De fabrikant deelt verder nog geen technische details over dit nandgeheugen.

Het bedrijf schrijft wel dat het 'de behoefte aan sneller geheugen met een hogere capaciteit' blijft stimuleren door de overgang naar qlc-nand te versnellen. Met qlc-nand kunnen maximaal vier bits per cel worden opgeslagen, ten opzichte van bijvoorbeeld tlc-nand, dat ruimte biedt voor drie bits per cel. Dat maakt een hogere geheugendichtheid mogelijk, maar gaat ten koste van snelheid. Qlc-nand slijt bovendien sneller dan nandgeheugen met minder bits per cel.

Het is voor het eerst dat een fabrikant nandgeheugen met duizend lagen in het vooruitzicht stelt. De roadmap van geheugenfabrikant Micron loopt tot 500 lagen en Sk Hynix sprak in 2019 over nandgeheugen met 800 lagen tegen 2030. In theorie betekent het verhogen van het aantal lagen dat fabrikanten meer geheugen uit een wafer kunnen halen. Daardoor dalen de kosten en kunnen gebruikers in de toekomst goedkopere en snellere ssd's met meer opslagruimte verwachten.

Sk Hynix en Micron maakten eerder al bekend te werken aan geheugenchips met respectievelijk 238 en 232 lagen. Samsung bracht eerder dit jaar al zijn achtste generatie 3D-V-nandgeheugen uit, ook met ruim 200 geheugenlagen. Daarmee kon het bedrijf een geheugendichtheid van 512Gbit per chip leveren. De techgigant maakt tijdens zijn evenement ook bekend dat het bedrijf later dit jaar met tlc-nandchips van 1Tbit komt. Het bedrijf maakt ook bekend dat massaproductie van Samsungs negende generatie 3D-V-nand in 2024 begint, maar het bedrijf deelt nog geen concrete details over dat geheugentype.

Reacties (22)

[joost00719]

Ik vind de transitie naar QLC niet een verbetering omdat het slomer is, en sneller slijt.
Ik zie dat eerder als een goedkoper alternatief.
Hopelijk blijven TLC SSD's nog gemaakt worden, ook als het wat duurder is.

[Rataplan_]

Dat zei men ook toen men van MLC naar TLC ging en kijk waar we nu staan... buiten de enterprise markt kan je al haast geen MLC meer krijgen. QLC is inderdaad traag, maar ook dat zal nog wel verbeteren in de toekomst. En eerlijk gezegd, tenzij je echt veel data schrijft, met video-editing ofzo, dan ga je er inderdaad wel last van krijgen. Maar zolang je 'SLC' cache nog niet vol zit, merk je er praktisch niks van met dagelijks gebruik.

[MSalters]

Nee, QLC zal niet verbeteren. We zitten al ongeveer een decennium op TLC versus QLC.

Ik heb heb van vrij dichtbij meegemaakt - in de begindagen van TomTom was het nog geen gegeven dat Flash uberhaupt ging winnen, er is een TomTom model geweest met een HDD. (iPods ook overigens, origineel). SLC, MLC, TLC en QLC is allemaal voorbij gekomen.

SLC krijg je praktisch niet kapot. We hebben destijds een SLC flash letterlijk kapot getest, daar waren 170.000 cycles voor nodig (specs waren 100.000+, dus dat klopte wel). Met 4 updates per jaar vonden we dat geen probleem

MLC kon je 2 keer zo grote maps ook kwijt, maar had specs van 10.000 cycles. Nog steeds: dat kregen we in tests kapot, maar niet in serieus gebruik. TLC? 1000 cycles, maar de traagheid begon merkbaar te worden. En QLC? Misschien 100 cycles. Een duidelijk patroon van "/10 voor elke bit".

Flash schrijven is destructief, en met meer bits per cel heb je vaker mislukte schrijfacties terwijl je minder marge hebt. Met QLC is de marge maar 1/32 van full cell level. Dus elke individuele write is typisch trager door de verificatie & retries, terwijl het elektrisch meer stuk maakt en je minder marge hebt. Een vrij giftige cocktail.

Dit is fundamenteel en niet te fixen. Flash werkt net zoals DRAM door elektrische ladingen op te slaan, maar DRAM raakt die data binnen een seconde kwijt en Flash niet. Flash heeft veel, veel effectievere "charge traps" maar die zijn té effectief om zonder slijtage te kunnen wissen.

[onok]

Zeiden mensen niet hetzelfde doen ze van 1 naar 2 bits en van 2 naar 3 bits per cel gingen?
Ik dacht dat verbeteringen aan de controllers de nadelen wel een beetje teniet deden, maar ik kan me vergissen.

[dwwolf]

Dat laatste.

Snelheid en duurzaamheid lijden er gewoon onder.
QLC SSDs moeten een hoop ( dure ) truukjes uithalen om redelijk snel te blijven. Denk dan aan SLC of RAM cache.

Het kosten plaatje blijft dan ook tegen vallen t.o.v. TLC SSDs. Tenzij je genoegen neemt met sub-SATA prestaties.

[Admiral Freebee]

Het is een gemengd verhaal en de praktijk wijst uit dat QLC SSD's voor veel gebruikers meer dan voldoende prestaties bieden. Zowel TLC als QLC SSD's maken vaak gebruik van een pseudo SLC cache om snel data weg te kunnen schrijven. Daarbij wordt een TLC/QLC cel gebruikt als een SLC cel en zal de data weggeschreven worden naar de tragere permanente storage wanneer de SSD idle is. Dit is een prima strategie voor vele use cases maar bij lange continue schrijfacties zal de snelheid terugvallen eenmaal de SLC cache vol zit en deze techniek toepassen lukt ook niet wanneer de SSD zo goed als vol zit. Bij QLC zit je dan vaak aan tragere snelheden dan bij TLC en dat is een nadeel maar dus alleen bij lange schrijfacties.

Uiteindelijk zal er volgens mij nog altijd wel ruimte zijn voor snelle TLC drives en zullen veel systemen gewoon uitgerust worden met goedkopere QLC drives. Dit zal voor de meeste consumenten geen probleem zijn.

[bigbadbull]

Persoonlijk , zonder video edit, maar durf wel nog eens data verhuizen omdat ik de classificatie in lagen opdeel.
en loop al regelmatig tegen de problemen aan met TLC, dus voor nieuwe disken zeker geen QLC genomen.
De prijs van QLC vind ik ook niet laag genoeg om die snelheden te verduren, en voor de grote disk blijft het dus op HDD.

[!GN!T!ON]

Een QLC ssd loopt toch nog altijd rondjes om een HDD qua performance? Oprechte vraag.

[Rataplan_]

Kijkt en huivert:
https://youtu.be/WACyyFF_ci0?t=11m20s

QLC is echt retetraag maar de meeste mensen zullen dat nooit ervaren. Er wordt altijd een flink stuk QLC als SLC gebruikt en tot die buffer vol is, is je QLC ssd gewoon prima te pruimen.

[Pure_evil]

Zo, dat is triestig. Wist dat qlc inkakte als cache vol zat maar wist niet dat het zo erg was. Ding is trager dan mijn prehistorische crucial M4 128GB die ik nog als USB drive gebruik.

[Tarquin]

En dat komt dan vooral in synthetische benchmarks naar voren; in normaal gebruik is het waarschijnlijk gewoon prima.

[FreezeXJ]

Uiteraard, maar destijds was de winst nog een stuk groter, dubbel zoveel ruimte of 50% meer is nogal wat. Daardoor konden fabrikanten een hogere prijs per chipje vragen (want meer ruimte, dus prijs per GB kon zelfs omlaag), maar dat gaat nu niet meer op.

Echter worden de nadelen wel steeds groter, dus worden er nu al fikse SLC-caches gebruikt op QLC-geheugen om het maar vlotter te laten lijken. Controllers evolueren uiteraard gewoon door, maar ook daar gaat het niet zo snel meer als eerst, de industrie begint volwassener te worden.

[Blokker_1999]

Alleen heeft dat niets te maken met waar het in dit artikel overgaat. TLC en QLC gaat op hoeveel bits je in 1 cel kunt opslaan. De lagen waar Samsung in dit artikel over spreekt gaat over hoeveel lagen geheugen je boven elkaar kunt stapelen. Samsung is ooit als 1 van de eerste gestart met dat stapelen van lagen met hun 3D V-nand geheugen.

[Zeerob]

QLC heeft nog een belangrijk nadeel naast dat het sneller slijt en langzamer is. Als je het geheugen een tijd ongebruikt op de plank laat liggen zal het minder lang de data behouden. Een cell is in feite een condensator die heel langzaam leeg loopt. Bij QLC is de toegestane afwijking van de spanning twee keer zo klein als bij TLC.
Dit speelt dus bij een laptop die je een tijd niet gebruikt, en vooral ook bij een externe SSD die je als backup gebruikt. Om die reden zet ik mijn reserve laptop elke maand even aan.

Bij een SD kaart heb ik (waarschijnlijk) al een keer met zulk dataverlies te maken gehad. Een SD memory kaart met auto-navigatie, die ik zelf had geschreven deed het na ruim 2 jaar niet meer. Een kennis van me met net zo'n kaart had hetzelfde probleem, ook na ruim 2 jaar. Kennelijk gebeurde het periodiek refreshen van de data niet goed wanneer de kaart in de auto was geplaatst.

[CybernDystopia]

Leuk als je HDD storage wil accelereren met SSD cache op een NAS en je alleen maar inferieure meuk kan kopen waar je zo doorheen slijt.

[batjes]

Een HDD slijt nog altijd sneller dan een QLC SSD.

[Zeerob]

Een HDD slijt nog altijd sneller dan een QLC SSD.

Hoe kom je daar nu bij?
Een Kingston NV1 1TB heeft een TBW van 240 TB, en een maximale schrijfsnelheid van 1700 MB/s.
Als je dus gedurende 39 uur met maximale snelheid zou schrijven naar die SSD, dan is 'ie al versleten (240.000 GB / 1.7 GB/s = 39 uur).
Een harddisk kan veel langer mee, en heeft geen beperking v.w.b. hoeveel je ernaar kan schrijven.

[timberleek]

Is wel afhankelijk van hoe je het bekijkt.

Afaik heeft een HDD niet echt een write-cycle levensduur, eerder een gebruiksuren levensduur.

[batjes]

Combinatie van beide. Maar een SSD in principe ook, die moet cellen verversen, veroorzaakt ook slijtage.

Een HDD heeft bij 24/7 schrijven/lezen een verwachte levensduur van 3 a 4 jaar, een TLC SSD 8-10 jaar en QLC zit volgens mij op 5-7 jaar.

Als cache voor je NAS zal een QLC over het algemeen de HDD waar het de data naar wegschrijft (of van cached voor lezen) overleven.

[Groningerkoek]

Als je data als games e.d. opzet wat je weinig overschrijft maar wel heel veel van leest dan gaan ze inderdaad jaren mee, als je veel (of nog erger continue) schrijft naar de SSD dan heeft je QLC SSD een zeer beperkte levensduur en zal elke HDD dat ding overleven.

[laser50]

Misschien een slechte tip, afhankelijk van of je SSD alleen een read cache of ook een write cache is, zou je 2 SSDs in RAID 0 mode kunnen gebruiken? Kost wat meer, maar dan verdeel je de lading ten alle tijden over 2 SSDs en niet een enkele

[magician2000]

Hierdoor moet het in theorie mogelijk worden om betaalbaardere ssd’s met grotere capaciteiten te leveren.

Pure marketingpraat waar helemaal niets mee gezegd wordt. Bijna niets. Grotere capaciteiten zonder te noemen wat voor groottes we moeten denken en betaalbaarder zonder verdere toelichting.

Ik denk dat wij hier als "klant" andere gedachten bij hebben dan de fabrikant...