Samsung über PCI-Express, Zukunft und Probleme der SSD-Flash-Speichertechnik
Auf dem Samsung SSD Global Summit erläuterte ein leitender Samsung-Ingenieur, dass auch Samsung PCI-Express für die Zukunft der SSD-Speichertechnik hält und gab Ausblicke auf kommenden Eckpunkte der NAND-Technik.
KeunSoo Jo, leitender Entwickler aus der Memory Product Planning & Application-Abteilung von Samsung stellte beim Samsung SSD Global Summit künftige Trends, Techniken und Entwicklungen aus der Sicht der Samsung Speicherabteilung vor.
Zunächst thematisierte Jo dabei die sich abzeichnende Limitierung des aktuellen SATA-Standards, welcher theoretisch bei 600 Megabyte pro Sekunde begrenzt ist - praktisch kommen SSDs im PCGH Testlabor nur knapp über die 560-MB-Marke. PCI-Express mit seiner breiten Verfügbarkeit, günstigen Produktion und Skalierbarkeit über 1 GB/s pro Lane ist hier Mittel der Wahl, welches laut Jo allerdings noch eine Weile braucht. Man wolle zwar bereits im nächsten Jahr, also 2013 SSDs unter Verwendung des PCI-Express-Protokolls starten, so Jo, es werde dann allerdings noch zwei bis drei Jahre dauern, bis sich die Technik außerhalb von Nischen-Anwendungen, welche die hohe Performance schon jetzt bräuchten, durchsetzt. 2015 oder 2016 sollen dann PCI-Express-SSDs auf breiter Front den Durchbruch schaffen und zum Standard werden. NGFF bzw. SFF-8639 würden neben SATA-Express in den Massenmarkt rutschen und auch dedizierte PCI-Express-Karten könnten aus dem Server- und Workstation-Bereich heruntersickern. Gerade im Hinblick auf den mobilen Markt, wie zum Beispiel Note- oder Ultrabooks und Tablets sei zudem die Möglichkeit interessant, mit PCI-Express weitere Energiesparzustände zu nutzen. Jo unterstrich die Bedeutung dieser Entwicklung mit einem Vergleich zwischen der Entwicklung der Festspeichertechnik mit der von Prozessoren. Deren Rechenleistung habe sich seit 1980 um Faktor 20.000 erhöht, während übliche Speichertechnik im PC lediglich rund 12,5 mal schneller geworden sei.
Besonders interessant war eine Präsentationsfolie über ein mögliches Ende der Skalierbarkeit in der Speicherzellen-Produktion - und im Zusammenhang ist damit nicht die eigentliche Fertigungstechnik gemeint. Mit zunehmend winzigen Strukturbreiten sinken auch die möglichen Program-Erase-Zyklen des Flash-Speichers. Während der teure und im Desktop-Bereich kaum verwendete SLC-NAND seit 2004 bereits von 100.000 möglichen Schreibvorgängen auf die Hälfte gesunken ist, hat sich die Wiederbeschreibbarkeit der üblichen MLC-Zellen dank höheren Kostendruckes und damit agressiverer Portierung auf kleinere Herstellungsprozesse bereits gedrittelt. Man werde künftig zunehmend Schwierigkeiten haben, bei Flash-basierten Produkten in noch winzigeren Strukturen die für SSDs gefoderte Lebens- und Garantiedauer zu erreichen. Es erfordere viel Know-How und Ressourcen in der Hard- und Software-Abstimmung, so Jo weiter, um diese Nachteile auch bei künftigen Generationen ausgleichen zu können - eine offensichtliche Anspielung auf Samsungs propagierten Vorteil als All-in-One-Lieferant der Schlüsselkomponenten für SSDs: Controller, DRAM und Flash-Speicher.
Um auch in Zukunft den Dreifach-Spagat zwischen Zuverlässigkeit und Performance und Speicherkapazität zu schaffen, investiere Samsung stark in verschiedene Technologien - neben PRAM, MRAM und ReRAM ist darunter auch 3DNAND. Diese Technik sei eine Art Aufschichtung und erlaube es, nicht nur in Länge und Breite der Strukturen zu skalieren, sondern eben auch in einer dritten Dimension.
Aktuelle PCIe SSDs kranken aber an einigen Problemen:
-es gibt praktisch keine nativen PCIe SSD Controller
Aktuelle PCIe SSDs haben einen PCIe-SATA oder PCIe-SAS RAID-Controller verbaut; das ist natürlich vor allem im Bezug auf die Latenz ein Nachteil und zudem unnötig kompliziert/teuer
-Treiberprobleme
PCIe SSDs benötigen Treiber und sind daher derzeit nur bedingt als Bootlaufwerke geeignet obwohl genau das doch die Paradedisziplin von SSDs ist
Solange diese (auf den ersten Blick recht trivialen) Probleme nicht gelöst sind werden PCIe SSDs ein Nieschendarsein fristen. Sind diese Probleme aber erstmal gelöst ist der Durchbruch von PCIe SSDs eigentlich nurnoch eine Preisfrage, sowohl in Desktop PCs als auch in Notebooks (PCIe Minicard).
Ja, da gibts ja einiges ReRAM, MemRistor, PCM usw. (FeRam gibts glaub auch
Sicherlich hast du recht: Würde man HT updaten, könnte man da vielleicht noch mehr rausholen. AMD scheint aber nicht die Zeit/das Geld für derartige Entwicklungen zu haben und andere interessierte Leute, die HT-Peripherie herstellen, gibt es eben quasi nicht - auch wenn man sich zu besseren Zeiten mal den Aufwand gemacht hat, einen kompletten Satz an Specs samt Slots für etwaige Produkte rauszubringen. Nicht einmal AMD selbst bietet Coprozessoren mit HT-Anbindung an, obwohl sie fleißig versuchen, einen Fuß auf den gpGPU-Markt zu bekommen.
Es würde aber wohl sicherlich noch einiges mehr raus zu holen sein aus HT. Die Technik von HT und PCI-E ist ja schon sehr ähnlich, wenn man sich das Grundkonzept mit differenziellen Leitungen (ich hoffe ich erzähl jetzt keinen Quatsch
Naja, ich arbeite ja am "HyperTransport Center of Excellence" von daher wird daher kommt man da mit HT schon in Berührung. Daher versteh ich um so weniger, warum man bei AMD da die Möglichkeiten mit HT nicht effektiv nutzt bei den GPUs.
Naja, man wird sehen, was die Zukunft bringt. 2014 wollen Sie ja HSA auf dedizierte GPUs erweitern. Also müssen Sie entweder HT verwenden/erneuern/pushen, oder Sie bohren halt PCI-E auf (was ich am ehesten glaube, wenn ich mir so die letzten Jahre anschaue).
Wenn ich mich nicht irre, waren SSDs sowieso immer nur als Übergangsprodukt geplant.
Nö. Ich meine die 800 MB/s eines 1 Bit HT Links (den man überhaupt erstmal spezifizieren müsste) vs. den ~1 GB/s PCIe3 Lane, als jeweils SATA-naheste Ausbaustufe. Und beides sind Nutzdaten, bei denen der Fehlerkorrektur-Overhead der Kodierung schon abgezogen ist.
Sicherlich hast du recht: Würde man HT updaten, könnte man da vielleicht noch mehr rausholen. AMD scheint aber nicht die Zeit/das Geld für derartige Entwicklungen zu haben und andere interessierte Leute, die HT-Peripherie herstellen, gibt es eben quasi nicht - auch wenn man sich zu besseren Zeiten mal den Aufwand gemacht hat, einen kompletten Satz an Specs samt Slots für etwaige Produkte rauszubringen. Nicht einmal AMD selbst bietet Coprozessoren mit HT-Anbindung an, obwohl sie fleißig versuchen, einen Fuß auf den gpGPU-Markt zu bekommen.