Samsung: „Die V-NAND-Technologie wird uns die nächsten Jahre noch weiter begleiten und weiterhin optimiert werden.“

Im Gespräch mit ZDNet.de nimmt Marcel Binder, Technical Product Manager Storage bei Samsung, Stellung zu aktuellen Trends und zukünftigen Entwicklungen im Flash-Bereich.

von Kai Schmerer am 25. Januar 2018 , 12:05 Uhr

Marcel Binder, Technical Product Manager, Storage-Samsung (Bild: Samsung)

ZDNet: Guten Tag Herr Binder. Schön, dass sie Zeit gefunden haben, für uns ein paar Fragen rund um das Thema Flash-Technologie zu beantworten. Wenn es darum geht, einen älteren PC aufzurüsten, denken viele Anwender zuerst, ihr System mit einem schnelleren Prozessor oder mit mehr RAM auszustatten. Warum ist diese Sichtweise in vielen Fällen nicht mehr zeitgemäß?

Binder: Das stimmt: Wer sich für ein Hardware-Upgrade entscheidet, stellt sich zuerst die Frage nach den passenden Komponenten. Soll man den Prozessor ersetzen oder mehr RAM einbauen? Welche Auswirkungen hat eine schnellere Festplatte? Wird das System durch eine neue Grafikkarte besser? Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, seinem Computer ein Upgrade zu verleihen. Dabei vergessen einige Anwender leider immer noch die Option, ein SSD-Laufwerk einzubauen. Die Vorteile von SSDs gegenüber HDDs liegen aber klar auf der Hand: Durch Flash-Speicher starten Windows und installierte Programme sehr schnell. Außerdem benötigen SSDs nur wenig Strom und arbeiten lautlos, da sie ohne bewegliche Teile auskommen. Somit sind sie auch robust gegenüber Erschütterungen. Die Aufrüstung auf eine SSD kann auf jeden Fall so viel Sinn machen, wie das Upgrade anderer Komponenten.

ZDNet: 2015 hat Samsung mit der SSD 950 PRO die erste NVMe-SSD für den Massenmarkt vorgestellt. Letztes Jahr folgten mit der 960 PRO und der SSD 960 EVO weitere NVMe-Modelle. Dank NVMe-Protokoll und der Anbindung über PCIe 3.0 x4 zählen die Samsung-SSDs zu den für Consumer-PCs und Notebooks leistungsfähigsten Angeboten. Die SSD 960 PRO schöpft dabei sogar annähernd die Bandbreite der PCIe-3.0-Schnittstelle aus. Wie geht es weiter in Sachen Performance? Modelle mit PCIe 4.0 x4? Warum kann man nicht einfach PCIe 3.0 x8 oder x16 verwenden?

Binder: Es ist durchaus möglich PCIe 3.0 x8 zu verwenden. Im Enterprise-Segment ist das sogar üblich. Dabei wird jedoch nicht der M.2-Formfaktor eingesetzt, sondern beispielsweise Karten im HHHL-Format, die sehr breitbandig an die CPU angebunden sind. Lesegeschwindigkeiten von über 1 Millionen IOPS bei wahlfreien Zugriffen sind hierdurch erreichbar. Im Consumer-Segment ist aktuell mit PCIe 3.0 und 4 Lanes ein gewisser Standard etabliert, den wir aktuell mit der SSD 960-Serie bedienen. Wir werden die Entwicklungen hier natürlich mitverfolgen und gegebenenfalls entsprechende Lösungen für künftige breitbandigere Standards anbieten.

Die Samsung SSD 960 PRO lässt sich mittels PCIe-Adapter auch in Verbindung mit älteren Mainboards in Betrieb nehmen. Auch in Notebooks mit PCIe-M.2-Steckplatz kann das Modell eingesetzt werden (Bild: ZDNet.de).

ZDNet: Performance ist das eine, Haltbarkeit das andere. Was unternimmt Samsung in Bezug auf die Langlebigkeit der SSDs. Zu welchem Modell sollten Anwender greifen, wenn Sie in Sachen Haltbarkeit auf Nummer sicher gehen wollen? Welche Rolle spielt die Konfiguration einer SSD in Bezug auf die Haltbarkeit? Stichwort Overprovisioning.

Binder: Beim Schreiben oder Löschen von Daten auf einer SSD verändert sich die Struktur der beanspruchten Zellen. Diese Veränderungen haben Auswirkungen auf die Lebensdauer der Zellen. Deshalb setzen einige Hersteller auf Overprovisioning. Dabei werden automatisch die Zellen ersetzt, deren Lebensdauer sich dem Ende nähert. Die Ersatzzellen sind allerdings begrenzt. Daher gibt es eine Obergrenze für die gesamte Schreibmenge, die eine SSD in ihrer Laufzeit verkraftet. Bei V-NAND kann im Vergleich zu herkömmlichen planaren Architekturen mit größeren, unempfindlicheren Strukturgrößen gearbeitet werden, die sich positiv auf die Langzeithaltbarkeit auswirken. Außerdem kann der Dynamic Thermal Guard einen positiven Effekt auf die Lebensdauer haben, beispielweise bei der 960er-Serie. Die Funktion überwacht die Temperatur der Speicherelemente und regelt bei Bedarf die Leistung der SSD. So kann eine Überhitzung vermieden werden, was sich positiv auf die Haltbarkeit der SSD auswirkt. In der Regel sind V-NAND-Speicherzellen robuster und vertragen mehr Schreibzyklen. Die gewährte maximale Garantiezeit bedeutet nicht, dass die Geräte nach Ablauf unbrauchbar werden – im Normalfall arbeiten SSDs auch nach dem Ende der Garantie weiter zuverlässig.

ZDNet.de: Bei dem Langzeittest von den Kollegen bei Heise.de haben die Samsung-Modelle SSD 850 PRO und SSD 750 EVO die Spitzenplätze belegt. Die im Test erreichte Schreibleistung von 9.100.000 Gigabyte entspricht gut dem 60-fachen der garantierten Schreibleistung von 150 TBW bei einer maximalen Nutzungszeit von zehn Jahren. Sind Samsungs Angaben bezüglich der Nutzungszeit sehr konservativ?

Das sehr gute Ergebnis dieses Langzeittests mit einer Gesamtschreibleistung von über 9 Petabyte zeigt, dass die V-NAND-Technologie die Basis für langlebige, robuste und extrem haltbare SSDs ist. Die Angaben zur TBW sind so gewählt, dass Anwender bei sachgemäßer Nutzung im Consumer-Umfeld einerseits ein sehr gutes Erlebnis haben und andererseits jederzeit wissen, dass ihre Daten sicher gespeichert sind.

ZDNet: Das einzige Beständige ist der Wandel. Das gilt auch für die Arbeitswelt. Heutzutage arbeiten viele Menschen mobil. Samsung selbst bietet mit DeX eine Dockingstation, mit der man die aktuellen Galaxy-Smartphones S8, S8+ und Note 8 als Basis für einen Desktop-Arbeitsplatz verwenden kann. Ist für diese Zielgruppe die Portable SSD T5 vorgesehen und für wen ist dieses Modell noch geeignet. Was prädestiniert dieses Modell für den mobilen Einsatz? Wie sieht es mit den Schnittstellen aus? Mit USB 3.1 Gen2 erreicht das Modell in etwa die Performance von SATA-III. Welche Schnittstellen sorgen in Zukunft für noch mehr Leistung?

Binder: Die hohe Leistung der Portable SSD T5, die dank einem USB 3.1 Gen2 Anschluss die gleiche Performance bietet wie eine interne SATA-SSD, ist nur einer von vielen Punkten, die für die T5 sprechen. Vor allem im heutigen mobilen Alltag gehört die Stoßsicherheit zu den wichtigsten Kriterien. Aber auch Kompatibilität und die Hardware-Datenverschlüsselung sind Argumente, mit welchen die Portable SSD T5 punkten kann. Die Gesamtheit der einzelnen Features machen die T5 zu einem Allround-Talent, das in vielen verschiedenen Szenarien glänzen kann. So kann sie Arbeitsabläufe beschleunigen, beispielsweise bei der Erstellung von Video-Inhalten im professionellen Umfeld, ein sicheres Transportmedium für große Dateien mit sensiblem Inhalt sein, oder einfach als „Überall-Dabei-Speicher“ dienen. Die gespeicherten Daten können jederzeit abgerufen werden – und das ganz flexibel vom Notebook, Smartphone oder auch Tablet. Wie erwähnt, ist die Geschwindigkeit eines der Kernmerkmale. Hohe Geschwindigkeiten können erzielt werden, wenn sowohl der interne Speicher, als auch die internen und externen Schnittstellen eine entsprechend ähnliche Bandbreite aufweisen. Dies ist beispielsweise bei PCI-Express M.2-SSDs in Verbindung mit einer Thunderbolt-Schnittstelle der Fall.

ZDNet: Auch im mobilen Einsatz, etwa bei Verwendung von Flashzellen in Smartphones und Tablets, steigt die Lese- und Schreibleistung. In den aktuellen Galaxy-Modellen S8, S8+ und Note 8 kommt Flashspeicher nach UFS 2.1 zum Einsatz. Damit erreichen die Geräte Transferraten, die über denen von SATA-III-SSDs liegen. Mit UFS 3.0 sollen sogar Datenraten von 2,4 GByte/s erreicht werden. Oder ist auch die Nutzung von PCIe in Smartphones denkbar?

Die PCIe-Spezifikationen sind auf Computer ausgelegt. Sie machen in Smartphones weniger Sinn, da hier andere Größenverhältnisse und Anforderungen an die Leistungsaufnahme von Komponenten vorliegen. Somit ist es hier durchaus sinnvoll, auf UFS zu setzen. Der UFS-Standard beinhaltet nicht nur eine geeignete Spezifikationen hinsichtlich der Bandbreite, sondern zielt auch auf ein einheitliches Interface für entsprechende UFS-Speicherkarten ab. Diese werden nicht nur in Smartphones, sondern auch in anderen Consumer-Electronics-Geräten, wie beispielsweise Digitalkameras, eingesetzt.

Die V-NAND-Technologie ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen, flachen Zellstrukturen mehr Schreibzyklen über einen längeren Zeitraum (Bild: Samsung).

ZDNet: Um SSDs mit größerer Speicherkapazität zu fertigen, stapelt Samsung die einzelnen Flashzellen übereinander. Das Verfahren bezeichnet Samsung als Vertical NAND, kurz V-NAND. Inzwischen ist man bei 64 Schichten angekommen. Gibt es eine Begrenzung dieses Konzepts?

Zum aktuellen Zeitpunkt gehen wir davon aus, dass wir den Bereich des Möglichen noch nicht ausgeschöpft haben. Im Gegenteil: Wir sehen, dass die V-NAND-Technologie der richtige Weg ist, um schnellen, robusten und ausdauernden Speicher herzustellen. Entsprechend haben wir erst im Juli eine weitere Fabrik in Pyeongtaek in Korea in Betrieb genommen, um die Produktionskapazitäten entsprechend zu erweitern. Die V-NAND-Technologie wird uns die nächsten Jahre also noch weiter begleiten und weiterhin optimiert werden.