SSDs mit ungewisser Zukunft

20.02.2012

SSD-Speichern droht eine eher düstere Zukunft. Das meinen Wissenschaftler des Department of Computer Science and Engineering der University of California, San Diego und von Microsoft Research, nachdem sie 45 Flash-Chips von sechs Herstellern untersucht haben, um daraus Prognosen abzuleiten.

Die Forscher, die ihre Ergebnisse in der vergangenen Woche auf der Usenix Conference on File and Storage Technologies "Fast '12" vorstellten, gingen der Frage nach, ob die Hoffnung der SSD-Produzenten berechtigt ist, dass mit höheren Speicherdichten durch kleinere Transistoren der Preis der SSDs sinken wird und sie dadurch vermehrt eingesetzt werden. Eine solche Entwicklung, so das Resümee der Forscher, ist unwahrscheinlich.

Zur Begründung führen die Wissenschaftler an, dass parallel zur Steigerung der Speicherdichte, gemessen in Bits pro Quadratmillimeter, alle anderen Parameter, namentlich die Performance, die Lebensdauer, die Energieeffizienz und die Dauerhaftigkeit der gespeicherten Informationen rapide sinken. So soll sich nach ihren Resultaten für jedes zusätzliche Bit pro Speicherzelle die Latenz vervierfachen und die Lebenszeit (gemessen in Program/Erase-Zyklen) um das 10- oder 20fache sinken. Damit würde es sehr schwer, SSDs mit höherer Speicherdichte herzustellen, die nicht zugleich zu langsam oder zu unzuverlässig seien. In der Folge soll der Preis stagnieren.

Heute markieren SSDs den Stand der Technik, die in 25 nm-Zellen je 3 Bits speichern (Triple Level Cells, TLC). Techniken für vier oder fünf Bit pro Zelle zeichnen sich ab. Selbst unter der optimistischen Annahme, die Strukturbreiten auf dem Chip würden sich auf 6,5 nm verkleinern lassen, wären nur SSDs mit höchstens 4,6 Terabyte möglich. Erst TLC erlaubt 14 Terabyte. Doch je mehr Bits pro Zelle gespeichert werden sollen, desto langsamer und fehlerträchtiger sind prinzipbedingt die Schreiboperationen. Die höhere Speicherdichte muss also durch Performanceeinbußen und höhere Bitfehlerraten erkauft werden, was solche SSDs für etliche Einsatzszenarien ungeeignet erscheinen lässt.

SSD

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