FMS: 5-Bit-Speicher und XL-Flash von Toshiba

Bereits im vergangenen Jahr hatte Toshiba schnelles XL-Flash angekündigt, nun kommen Samples. Zudem will das Unternehmen 5-Bit-Flash bauen.

In Pocket speichern vorlesen Druckansicht 18 Kommentare lesen
FMS: 5-Bit-Speicher und XL-Flash von Toshiba
Lesezeit: 3 Min.
Von

Ob Intels Optane oder Z-NAND von Samsung: Besonders schneller Speicher kann bestimmte Anwendungen deutlich beschleunigen. Auf dem Flash Memory Summit 2019 gab Toshiba erstmals Details zu XL-Flash bekannt, das Toshiba im vergangenen Jahr vorgestellt hatte.

XL-Flash basiert auf NAND-Flash, ist aber besonders schnell. Es arbeitet im SLC-Modus, der pro Zelle nur ein Bit speichert. Die Latenz soll bei weniger als 5 µs liegen, deutlich schneller als übliches TLC-Flash, das bei rund 50 µs liegt.

Das liegt nicht allein am schnellen SLC-Modus, sondern laut Jeff Ohshima, Technology Executive von Toshiba, auch an der Art, wie der Speicher aufgeteilt ist. Ein NAND-Die besteht bei XL-Flash aus 16 sogenannten Planes; damit soll ein weit höherer Grad der Parallelisierung bei der Ansteuerung möglich sein als bei klassischen Dies. Zudem sieht Toshiba bei XL-Flash eine Blockgröße von 4 KByte vor; übliches NAND arbeitet mit größeren Blöcken und ist damit beim erneuten Beschreiben langsamer.

Toshiba will im nächsten Monat erste Samples an einige Kunden ausliefern und im kommenden Jahr mit der Massenproduktion beginnen. Anders als Samsung, das sein Z-NAND ausschließlich für die Verwendung in eigenen SSDs herstellt, soll XL-Flash auch auf dem freien Markt erhältlich sein. Einige SSD-Controller-Hersteller sollen bereits Pläne geäußert haben, XL-Flash zu unterstützen.

Außen Memblaze, innen Toshiba: Der SSD-Hersteller Memblaze hat Muster von Toshibas XL-Flash für eine schnelle SSD verwendet.

(Bild: Lutz Labs)

Memblaze zeigte auf dem Flash Memory Summit bereits einen SSD-Prototyp mit XL-Flash. Der Controller stammt nach Unternehmensangaben aus dem eigenen Haus. Die SSD hat eine Kapazität von 800 GByte, die Latenz beim Lesen von 4-K-Blöcken liegt unter 10 µs, beim Mischbetrieb sollen es 26 sein – bei der finalen Version erwartet Memblaze eine Latenz unter 20 µs. Weitere Angaben wollte das Unternehmen nicht machen. Zumindest steht aber ein Zeitraum für die Auslieferung fest: irgendwann im nächsten Jahr. Auch Fadu zeigte eine SSD mit XL-Flash, die Mitarbeiter am Stand konnten dazu jedoch keine weiteren Angaben machen.

Toshiba, genauer die Toshiba Memory Corporation, wird ab Oktober unter dem Namen Kioxia auftreten, einem Kunstwort aus dem japanischen Wort für Speicher (kioku) und dem griechischen Wort axia, das für einen ideellen oder materiellen Wert steht. Die Festplatten von Toshiba gehören nicht zu Kioxia, dies sind getrennte Unternehmen.

Ein Weg zur Erhöhung der Speicherdichte ist, immer mehr Bit in eine Zelle zu quetschen. Aktueller Spitzenreiter ist Quadruple Level Cell (QLC), das in einer Zelle 4 Bit speichert. Dabei muss der Controller 16 verschiedene Spannungslevel schreiben und lesen.

Toshiba will noch weiter gehen: Penta Level Cells (PLC) sollen 5 Bit speichern, der Controller muss sich daher mit 32 Spannungsleveln auseinandersetzen. Das dürfte vor allem beim Schreiben erneut langsamer sein als bei QLC. Produkte kündigte Ohshido nicht an, auch einen Termin nannte er nicht. (ll)