Samsung: Enterprise-Solid-State-Drives 32-TByte-SSD auf 64-Layer-V-NAND-Flash-Basis

1 TB an Speicherkapazität bietet Samsungs gerade mal 1 g schweres Solid-State-Drive BGA-SSD im BGA-Gehäuse.

Mit einer breiten Palette an SSDs mit 1 bis 32 Terabyte adressiert Samsung Electronics die steigenden Anforderungen aus den Bereichen Big-Data-Netzwerke, Cloud-Computing und Echtzeitanalyse.

In Volumes werden dafür ab dem vierten Quartal 2016 die weltweit ersten 64-Layer-V-NAND-Flash-Memory-Produkte gefertigt.

Der Startschuss für die Vertical-Cell-Array-Stacking-Technologie erfolgte im August 2013. Seitdem erhöhte der koreanische Speicherprimus die Zahl der Layer von Generation zu Generation sukzessive von 24 auf 32 und dann 48. In der nunmehr vierten Generation seiner V-NAND-Speichertechnologie stapelt Samsung 64 Lagen seiner Cell-Arrays. Damit steigert das V-NAND seine Single-Die-Dichte auf 512 GBit, die I/O-Geschwindigkeit erhöht sich auf 800 MBit/s.

Auf diesem 512-GBit-V-NAND-Chip basiert Samsungs SAS-SSD (Serial Attached SCSI), das eine bis dato bei Single-Drives unerreichte Speicherkapazität von 32 Terabyte bietet. Insgesamt sind 512 V-NAND-Chips in 16 Lagen übereinander gestapelt, um ein 1-Terabyte-Package zu bilden; das 32-Terabyte-SSD enthält somit 32 dieser Packages. Erhältlich ist das 32-TB-SSD im 2,5-Zoll-Formfaktor voraussichtlich 2017. Aber nicht nur in der Performance (Zugriffszeit) punktet das 32-TB-SSD gegenüber herkömmlichen Festplattenlaufwerken (HDDs), sondern auch im Platzbedarf: Bei HDDs werden für 32 TB zwei Racks benötigt, was dem bis zu Vierzigfachen des SSD-Platzbedarfs entspricht.

Mit 32 TB ist aber noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht: Samsung prognostiziert, dass dank weiterer Fortschritte bei der V-NAND-Technologie bereits Im Jahr 2020 SSDs mit über 100 Terabyte an Speicherkapazität erhältlich sein werden.

Terabyte im BGA-Gehäuse

Durch das extrem kompakte BGA-Gehäusedesign (Ball Grid Array) zeichnet sich Samsungs BGA-SSD mit einer Kapazität von 1 Terabyte aus. Das kompakte SSD enthält alle erforderlichen SSD-Komponenten wie Triple-Level-Cell-V-NAND-Flash-Chips, LPDDR4-Mobile-DRAM und den Controller. Das BGA-SSD liest Daten mit bis zu 1500 MByte/s, die Schreibgeschwindigkeit ist mit bis zu 900 MByte/s angegeben. Weil die Abmessungen gegenüber der Vorgängerversion um bis zu 50 Prozent verringert werden konnten, wiegt das SSD nur etwa 1 g und eignet sich somit für ultrakompakte Notebooks und Tablets. Für 2017 plant der koreanische Speicherspezialist ein 1-TB-BGA-SSD, das dank einer High-Density-Packaging-Technologie namens „FO-PLP“ (Fan-out Panel Level Packaging) ohne Kühlung auskommt.

Geringe Latenz
 
Auch für Anwendungen, in denen es auf geringe Latenz und schnelles Lesen der Daten ankommt, wird Samsung demnächst einen Pfeil im Köcher haben: Das Z-SSD, ebenfalls auf V-NAND-Flash basierend, setzt auf ein spezielles Schaltungsdesign und einen eigens entwickelten Controller zur Maximierung der Leistungsfähigkeit. Erreicht wird eine vier Mal schnellere Latenz und ein 1,6 Mal schnelleres sequenzielles Lesen im Vergleich mit Samsungs NVMe-SSD PM963. Adressiert werden mit der Z-SSD vor allem Systeme, die extrem intensive Echtzeitanalysen durchführen und allen Arten von Arbeitslasten eine hohe Leistungsfähigkeit zur Verfügung stellen müssen. Voraussichtlich 2017 wird die Z-SSD lieferbar sein.