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ISSCC: 128-GBit-NAND-Flash mit 3 Bits pro Zelle

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"Die" des TLC-NAND-Flash aus der 19-nm-Fertigung mit 16 GByte Kapazität

(Bild: SanDisk)

Die Kooperationspartner SanDisk und Toshiba haben erstmals auch für die 19-Nanometer-Produktion einen NAND-Flash-Speicherchip entwickelt, der mittels Multi-Level-Cell-(MLC-)Technik drei Bits pro Zelle speichert. Der 128-GBit-(16-GByte)X3-Chip belegt eine Siliziumfläche von 170 Quadratmillimetern und ist damit kleiner als ein US-Penny.

SanDisk und Toshiba produzieren die jetzt erst vorgestellten 19nm-Chips angeblich bereits seit Ende 2011. In welchen Produkten sie bereits zum Einsatz kommen, ist nicht bekannt. Zusätzlich zum 128-GBit-Chip haben die beiden Firmen auch einen 64-GBit-Chip vorgestellt, der sich dank kompakter Maße auch für MicroSD-Cards eignet.

Anders als erwartet ist es den Herstellern trotz schrumpfender Strukturbreite gelungen, die Schreibgeschwindigkeit gegenüber der Vorgängergeneration noch zu steigern. Dazu waren einige Kniffe notwendig (PDF-Datei) : Unter anderem vergrößert sich die Größe einer Page, der kleinsten beschreibbaren Einheit, auf 16 KByte. So sollen die Chips beim Schreiben bis zu 18 MByte/s erreichen – und damit 10 MByte/s mehr als ältere X3-Chips.

SanDisk und Toshiba sind optimistisch, dass die Chips in vielen Bereichen x2-MLC-Chips ablösen könnten. Explizit genannt werden Smartphones und Tablets. Dank ihres 400 MBit/s schnellen Toggle-Mode-DDR-Interface sind die Chips jedoch auch für SSDs interessant. Dann sind aber wahrscheinlich spezielle Controller erforderlich, um die vermutlich weniger robusten X3-Chips ähnlich robust wie MLC-Speicher zu machen. Solche Controller stellt beispielsweise die Firma Anobit her, die mittlerweile zu Apple gehört. Genauere Angaben zur Haltbarkeit der X3-Chips machten SanDisk und Toshiba bislang noch nicht.

NAND-Flashes mit x3- oder x4-MLC-Technik produzieren auch andere Hersteller bereits, unter anderem Samsung sowie Intel und Micron, allerdings noch mit gröberen Strukturen. Es wird erwartet, dass Intel und Micron noch im Laufe dieses Jahres Triple-Level-Cell-Chips (TLC) mit 20-Nanometer-Strukturen vorstellen. Seit Ende letzten Jahres liefern diese beiden Hersteller schon x2-MLC-Chips aus dem 20-nm-Fertigungsprozess mit ebenfalls 128 GBit Kapazität. (boi)