NAND-Flash-Shrinks gehen auf die Lebensdauer

FestplatteDie Tatsache, dass mit jedem Shrink auch die Lebensdauer von NAND-Flash-Zellen kleiner wird, ist schon lange bekannt, wurde bisher aber nicht als großes Problem thematisiert.

Der Grund dafür war die Argumentation, dass zwar die Lebensdauer der einzelnen Zellen kleiner wird, dafür man jedoch doppelt so viele Speicherzellen zum gleichen Preis auf die gleiche Fläche unterbringen kann, so dass bei gleichem Schreibaufkommen der doppelt große Speicherplatz die kleinere Lebensdauer der einzelnen Zellen kompensiert. Diese Argumentation hat auch noch beim 34 nm-Shrink gut funktioniert. Größere SSDs wurden um die Hälfte günstiger und erfreuten sich großer Beliebtheit, insbesondere bei den Enthusiasten.

Lebensdauer (Endurance) sinkt linear. ECC-Korrektur-Anforderungen steigen fast exponentiell


Beim neuen 25 nm-MLC-NAND-Flash von Im Flash Technologies haben die Hersteller aber offenbar Bedenken, die Garantiezeit nicht mehr einhalten zu können und so liefert Intel immer noch keine SSDs mit 25 nm Nand-Flash, obwohl diese bereits für das vierte Quartal 2010 angekündigt waren. Auch andere SSD-Hersteller meiden bisher den neuen 25 nm Nand-Flash, dessen Zellen nicht mehr 5.000 (34 nm) Schreibzyklen, sondern nur noch maximal 3.000 Schreibzyklen durchhalten.

OCZ will hingegen Kosten sparen und stieg auf den 25 nm MLC-NAND-Flash doch schon um. Der SandForce-Controller hat eine recht niedrige Write-Amplification, vor allem wenn viele Daten komprimierbar sind, so dass dieser auch mit schlechteren Flashzellen noch kombinierbar ist. Offenbar reicht dies jedoch nicht aus und so reserviert OCZ weitere 5 GB an Speicher als Reserveblocks, um die mit der Zeit kaputt-geschriebenen Zellen teilweise zu ersetzen und eine gewisse Lebensdauer der SSD zu gewährleisten.

Bedenklich an der ganzen Sache ist vor allem, dass OCZ die SSDs mit dem billigeren NAND-Flash unter gleichem Namen wie vorher die mit 34 nm NAND-Flash verkauft. Wer zum Beispiel eine OCZ Vertex 2 Extendend 120GB kauft, bekommt nun statt 34 nm-NAND-Flash den schlechteren 25 nm-NAND-Flash mit 5 GB weniger real nutzbaren Speicher und das bei nur leicht gefallenem Preis, trotz der verbauten Speichchips mit fast doppelter Speicherdichte.


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5 Kommentare

5.) Flare 09.02.2011 - 13:47 Uhr
moin, keine Ahnung ob das hier wen interessiert.
http://www.xbitlabs.com/news/storage/di ... h_HDD.html

x-bit Labs News
HighPoint Unveils Controller That Weds SSD with HDD.

HighPoint Makes Marvell's "HyperDuo" SSD-HDD Concept Real
[02/03/2011 08:47 PM]
by Anton Shilov

HighPoint, a maker of add-on storage controllers, unveiled on Thursday a new controller that can merge the advantages of a solid-state drive (SSDs) with benefits of hard disk drives (HDDs). The card is based on a recently announced HyperDuo technology by Marvell and is the first of its kind.

As a result, end-users can plug an SSD and an HDD to the card in order to obtain better performance while retaining maximum storage space and ease-of-use. HighPoint names such storage solution as a HyperDuo Virtual Drive. [color=#FF4000:1arcaobt]HyperDuo Virtual Drives are capable of delivering up to 80% of the SSD’s performance boost, with 100% of the HDD’s capacity[/color:1arcaobt], according to the Marvell and HighPoint.

http://www.xbitlabs.com/news/storage/di ... h_HDD.html
4.) Daedalus 08.02.2011 - 22:58 Uhr
Die Problematik ist vielen Herstellern schon bekannt. Deswegen arbeiten alle an Fehlerkorrekturchips. Damit können dann die Spannungen gesenkt werden was die Lebensdauer erhöht. Ich finde jetzt leider den Link auf die schnelle nicht aber ich kann mich erinnern vor einem Jahr mal was von einem Cip gelesen zu haben der mit ausgeklügelten stochastischen Ansätzen Fehlerkorrektur betreibt und damit die Leistung der SSDs verbessern soll (war aber nicht SandForce).
Einmal fehlerhafte Zellen sind nicht dauerhaft zerstört, sondern sie können die Ladung nicht mehr entsprechend halten und fallen eher auf den Satus eines RAMs zurück. Das liegt am "Speichermaterial" welches degeneriert bzw durch Migration von Dotanten seine Wirkung verliert. Bei entsprechender Prozeßtechnik wird aber noch einiges möglich sein. Fakt ist jedoch das immer geringer werdende Volumen des Ladungsspeichers was die Probleme verursacht. Ich würde aber nicht den Teufel an die Wand malen. Es wird immer weiter gehen...
3.) Phenocore 08.02.2011 - 22:43 Uhr
Scheinbar wussten das doch mehr nicht, als ich erwartet habe, daher hab ich noch ein Bild in die News eingefügt aus einer Präsentation von Micron...

Der Tod der SSD-Ära bedeutet das aber nicht. Die Hersteller haben immer noch die Möglichkeit auf schnelleren und robusteren SLC-NAND-Flash umzusteigen, der aber wiederum einen Shrink mehr braucht als MLC-Nand um die gleichen Kapazitäten zu liefern.

Oder jemand entwickelt eine robustere Sperrsicht/Issoliertschicht im Bereich des Floating-Gates aus neuen Materialien, an der nicht so schnell Schäden entstehen...
2.) Luk Luk 08.02.2011 - 21:39 Uhr
Mir war das auch noch nicht bekannt, aber irgendwie ist es nachvollziehbar......

Mich wundert es allerdings, dass Prozessoren mit millardenfach aktiven Transistoren pro Sekunde keinen so großen Verschleiß erfahren, wie die NAND-Flash-Zellen. Hoffentlich bekommen die das in den Griff, sonst ist die Ära SSD bald vorbei....
1.) core 08.02.2011 - 20:25 Uhr
Interessant!!
…die Problematik war mir noch nicht bekannt. oO