Samsung SSD 840: Erste SSD mit TLC-NAND Speicher

Derzeit bin ich auf Einladung von Samsung in Seoul auf dem Samsung Global SSD Summit 2012 und konnte hier live vor Ort Eindrücke zu den neuen Samsung SSDs bekommen. Fakt ist: Sowohl die Samsung SSD 840 als auch die Pro-Version sind schnell, mit einer kleinen Information hatte ich aber nicht gerechnet.

Die Samsung SSD 840 nutzt (im Gegensatz zur SSD 840 Pro) TLC-NAND. Eine kleine und stark vereinfachte NAND-Kunde: NAND ist der Speicher von verschiedenen Medien und auch SSDs. In jeder NAND-Speicherzelle können mit unterschiedlichen Spannungen Informationen gespeichert werden. Die „einfachste“ NAND-Speicherzelle kann zwei Spannungsniveaus beinhalten und somit einen Bit speichern (sog. SLC-NAND, single level cell). Da so natürlich relativ viele NAND-Speicherzellen benötigt werden, sind SLC-SSDs extrem teuer, dafür aber auch extrem langlebig. Für den Consumer-Markt sprengen sie aber noch auf längere Zeit die Preisgrenzen und kommen nur in Servern zum Einsatz.

Samsung Wafer im Hauptquartier in Seoul. So sehen die Wafer aus, aus denen die einzelnen NAND-Blöcke „ausgeschnitten“ werden

Mit dem „Floating Gate“ können aber Elektronen in verschiedene Teile einer NAND-Zelle geleitet werden und verschiedene Spannungen erzeugt werden. Wesentlich gebräuchlicher als SLC-NAND ist daher MLC (multi level cell)-NAND bei dem vier Spannungsniveaus bei einer Zelle erreicht und somit zwei Bit pro Zelle gespeichert werden können. Vorteil ist natürlich die höhere Speicherdichte, allerdings geht dies theoretisch auf Kosten der Lebensdauer. Die unterschiedlichen Spannungen und das kompliziertere Beschreiben nutzen die NAND-Zelle schneller ab, weshalb diese im Vergleich zu SLC-NAND Speicher theoretisch schneller ausfallen. In der Praxis ist das absolut nicht der Fall, auch MLC-Speicher hält in der Regel länger als jede SSD im Einsatz sein dürfte. Intel beispielsweise spricht von 20 GB geschriebener Daten über einen Zeitraum von 5 Jahren als absolutes Minimum, der normale Nutzer schreibt wenige GB pro Tag auf seine SSD, alles kein Problem also.

Vor einigen Monaten wurde dann über die Einführung von TLC-NAND (triple-level cell) spekuliert, hier können 8 Spannungszustände angelegt werden, die Speicherdichte ist also höher und die Kosten für SSD und Co. am Ende geringer. Problem ist hier die Abnutzung der Zelle: Durch 8 verschiedene Spannungsniveaus ist die Abnutzung beim Auslesen der Zelle höher. Theoretisch dürften SSDs mit TLC also eine geringere Speicherdichte aufweisen, außerdem ist das Auslesen komplizierter und eher mit Fehlern verbunden (was von dem Controller aber erkannt und behoben wird). Samsung ist mit der Samsung SSD 840 der erste Hersteller, der TLC-Speicher in den Consumer-Markt einführt und dürfte damit mittelfristig eine Zeit der stark sinkenden SSD-Preise einläuten. Die Kosten pro GB sind bereits jetzt deutlich am sinken, durch den günstigeren TLC wird diese Entwicklung sich noch beschleunigen. Man darf nun gespannt sein, wie sich die Samsung SSD 840 in Dauertests schlagen wird. Bei MLC-NAND wird teilweise an der Petabyte-Grenze getestet, bevor eine SSD größere Fehler aufweist. Insofern ist auch bei TLC-NAND wie in der Samsung SSD 840 von einer sehr langen Laufzeit auszugehen. Samsung macht den Vorreiter und hoffentlich freuen wir uns bald alle auf noch weiter sinkende SSD-Preise.