BiCS4: 96 Layer für 4 Bit pro Zelle und 1,5-TByte-Packages

Toshiba und Western Digital haben den BiCS4 vorgestellt: Der 3D-Flash-Speicher schichtet 96 Lagen an vierbittigen Zellen (Quadruple Level Cell, QLC) für 1 TBit pro Chip übereinander. Damit sind einseitig bestückte M.2-SSDs mit 6 TByte Kapazität denkbar.

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BiCS4
BiCS4 (Bild: Western Digital)

Flash Forward hat bekanntgegeben, die ersten Prototypen von BiCS4 fertiggestellt zu haben. So heißt die vierte Generation von 3D-Flash-Speicher, der vom Joint Venture aus Toshiba und Western Digital entwickelt wurde. Muster sollen im zweiten Halbjahr 2017 an Partner geliefert werden, die Serienfertigung möchte Flash Forward dann Anfang 2018 starten.

  • BiCS4 folgt auf BiCS3. (Bild: Flash Forward)
  • Der 3D-Flash-Speicher nutzt 96 statt 64 Schichten. (Bild: Flash Forward)
BiCS4 folgt auf BiCS3. (Bild: Flash Forward)
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BiCS4 (Bit Cost Scalable) nutzt 96 Schichten aus Speicherzellen, von denen jede 3 oder 4 Bit sichert. Daher spricht der Hersteller von TLC (Triple Level Cell) und QLC (Quadruple Level Cell). Ein einzelner Chip weist eine Kapazität von bis zu 1 TBit auf, die Produktion wird jedoch mit 256 GBit anlaufen. Dank 96 Layern sowie TLC und QLC hat Flash Forward die Möglichkeit, die Kosten und die Speichermenge an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Chips mit 512 GBit und 768 GBit wurden vom Hersteller explizit erwähnt.

1,5 TByte pro Package

Während TLC-basierte SSDs mittlerweile im professionellen Umfeld etabliert sind, plant Toshiba die QLC-Variante vor allem für Archiv-SSDs mit über 100 TByte. Die werden einmal beschrieben und danach nur noch gelesen. Quadruple Level Cells weisen 16 Spannungszustände auf, was eine sehr aufwendige Fehlerkorrektur erfordert, obendrein sind Schreibvorgänge langsam. Dank 1 TBit pro Chip und 1,5 TByte pro Package (Gehäuse mit 16 Dies) sind SSDs mit weitaus mehr Kapazität als bei Festplatten kein Problem.

Gefertigt wird der BiCS4 in der neuen Fab 2 in Yokkaichi in Japan und in der Fab 5, ab 2018 soll auch in der kommenden Fab 6 die Produktion anlaufen. Die wird in zwei Phasen seit Februar 2017 gebaut, Toshiba investiert daher 180 Milliarden Yen oder umgerechnet 1,6 Milliarden US-Dollar (PDF). Der aktuelle BiCS3-Speicher mit 64 Schichten wird ebenfalls in Japan hergestellt, er soll demnächst drei Viertel des Flash-Ausstoßes darstellen.

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