Preis/TB - SSD VS HDD

[Dani77]

Was denkt Ihr in welchem Jahr werden SSD Laufwerke preislich gleich mit den sich drehenden Festplatten liegen?

 

[Michalito]

Ja, eine 1 TB SSD und eine 6 TB Festplatte werden gegen Ende des Jahres beide wohl so ca. 150 bis 200€ kosten.

 

[Holt]

Vermutlich nie! Denn es gibt für HDDs noch neue Technologie wie HAMR die versprechen die Datendichte noch einmal deutlich zu steigern ohne eine entsprechende Kostensteigerung mit sich zu bringen. Bei der Steigerungen der Datendichte von NAND sind die wilden Jahre hingegen vorbei, Shrinks sind praktisch nicht mehr möglich, weil die Zellen und Zellabstände immer kleiner werden, schon den aktuellen 15/16nm NAND werden nur noch so 20 Elektronen pro Zelle nachgesagt und da bei TLC noch 8 verschiedene Ladungszustände zu unterscheide führt schon fast zum Zählen einzelner Elektronen und die Zellabstände sind beim Unterschreiten der 20nm auch so gering geworden, dass es damit massive Probleme gibt.

Der Ausweg für NAND ist daher 3D NAND, nur kosten die zusätzlichen Bearbeitungsschritte auch Geld, so ist Samsungs 3D V-NAND der zweiten Generation mit seinen 48 Layern trotz etwa der doppelten Datendichte noch immer teurer zu fertigen als das planare 16nm NAND, welches deshalb ja eben auch in der 750 Evo verwendet wird. Erst mit dem 64 Layer V-NAND der 4. Generation sollte Kostenparität erreicht sein, dann erst werden die Kosten der zusätzlichen Bearbeitungsschritte und das erhöhte den Wafer dabei durch einen Fehler unbrauchbar zu machen, die eingesparte Grundfläche des Chips kompensieren. Nur kann man nicht endlos viele Layer übereinander stapeln, derzeit wird damit gerechnet das bei 128 Layern Schluss sein dürfte, weil es dann wegen zu hoher Fehlerwahrscheinlichkeit unwirtschaftlich wird mehr Layer zu machen.

Dann kann man noch die Zellengrößen und -anstände schrumpfen, die sind ja wohl bei den meisten 3D NANDs noch recht groß, bekommt dann aber irgendwann die gleichen Probleme wie bei planaren NANDs und man kann dann auch nicht mehr Bits pro Zelle realisieren, Toshiba will ja nun QLC NAND für eine 100TB bringen, die aber eher als Archive SSD zu sehen ist, da die NANDs wohl nur 150P/E Zyklen haben. Außerdem kann man die Kosten noch etwas senken indem man in noch größeren Mengen NANDs fertigt, womit sich die Kosten für Forschung und Entwicklung auf größere Stückzahlen verteilen lassen, aber auch da steckt nicht so viel Potential drin.

Meine Meinung nach dürften die Preise pro GB sich noch ungefähr halbieren, mehr wird aber sehr schwer und ebenso wird es schwer eine andere Speichertechnologie für Halbleiter zu finden die noch günstiger als NAND Flash sein wird, denn das Zeug hat trotz aller Nachteile eben so einen einfachen Aufbau, der ja auch für die Nachteile verantwortlich ist, dass es eine extrem hohe Datendichte ermöglicht.

 

[Digi-Quick]

Oder kurz gesagt:
"Wenn Weihnachten und Ostern auf einen Tag Fallen"

Sollten SSDs tatsächlich irgendwann preislich auch nur in die Nähe von HDDs kommen beim Kapazitätsbezogenem Preis, weden die HDDs komplett vom Markt verdrängt.
Zur Zeit liegt das Verhältnis bei etwa 1:8 (HDD: 26€/TB, SSD: 214€/TB).
Sätestens bei einem Verhältnis von 1:2 würde die HDD vom Markt langsam verschwinden.

 

[Dani77]

Warum gibt es keine SSD Laufwerke im 3,5 Zoll Format die viel Speicherplatz haben, mehr langsam als schnell sind und dafür sehr sehr wenig kosten?!

 

[StillPad]

Vermutlich nie! Denn es gibt für HDDs noch neue Technologie wie HAMR die versprechen die Datendichte noch einmal deutlich zu steigern ohne eine entsprechende Kostensteigerung mit sich zu bringen. Bei der Steigerungen der Datendichte von NAND sind die wilden Jahre hingegen vorbei, Shrinks sind praktisch nicht mehr möglich, weil die Zellen und Zellabstände immer kleiner werden, schon den aktuellen 15/16nm NAND werden nur noch so 20 Elektronen pro Zelle nachgesagt und da bei TLC noch 8 verschiedene Ladungszustände zu unterscheide führt schon fast zum Zählen einzelner Elektronen und die Zellabstände sind beim Unterschreiten der 20nm auch so gering geworden, dass es damit massive Probleme gibt.

Das die beiden Technologien das selbe Kosten sollte wirklich noch lange dauern.

In moment steigen ja wieder alle Preise für HDD sowie SSD.

Trotzdem denke ich es ist falsch zu behaupten das es bei der SSD nicht weiter gehen kann.
Was wir hier in moment haben ist sind 2,5" Gehäuse die teilweise zur hälfte leer sind.
Die Chips kann man wohl nicht mehr viel verkleinern, aber man kann mehr Chips nehmen!
Man könnte z.b. endlich mal eine 3,5" Gehäuse nehmen und komplett bestücken.
Ich könnte mir vorstellen das mit aktuellen Konsumer Chips dort locker 12TB möglich sein sollten.
Man müsste aber halt ein entsprechenden Steuerchip fertigen die die ganzen Speicherbausteine ansprechen kann.
Vielleicht auch als RAID 0?

Ich glaube der Industrie dort nicht das man nicht günstig große SSDs fertigen könnte.
Man hätte sogar noch die Möglichkeit auf 5,25" Gehäuse zu gehen um dort noch mehr Platz für Speicherchips zu haben.
Ich kann da nicht verstehen das man dort so verbissen auf das 2,5" Format setzt.

 

[Dani77]

Würde es sehr begrüßen ein Laufwerk zu haben mit sehr viel Speicherplatz, egal ob 5,25 oder 3,5 Zoll !

 

[h00bi]

Der Formfaktor spielt keine Rolle.
Man kann 16TB Flash in 2,5" packen. 3,5 oder 5,25" würde das vermutlich eher teurer machen, nicht günstiger.

Toll fänd ich mal 250GB SSD und 1TB HDD in EINEM 2,5" Gehäuse.
SSHDs sind ja toll, aber 8GB NAND is halt fürn A.....
128GB sollte es mindestens sein und dann den User entscheiden lassen ob Cache oder getrennt nutzen.

 

[Holt]

Warum gibt es keine SSD Laufwerke im 3,5 Zoll Format die viel Speicherplatz haben, mehr langsam als schnell sind und dafür sehr sehr wenig kosten?!

Schau Dir die 850 Evo 4TB an, da sind gerade mal 4 NANDs auf jeder Seite der Platine und die ist noch nicht einmal so groß wie es im Gehäuse möglich wäre:



Jeder Chip hat 512GiB NAND und mit der 4. Generation V-NAND wird Samsung sogar 1TiB NAND in einem Chipgehäuse unterbringen, 16 Chips passen bequem auf eine Platine im 2.5" Format, 8TB wären also heute schon auf einer 2.5" Platine machbar und 16TB im nächsten Jahr. Die PM1633a hat ja auch 16TiB NAND verbaut und eine PM1643 mit 32TiB NAND wurde schon angekündigt, die sind dann 15mm hoch und haben zwei Platinen im Gehäuse. Das Problem ist nicht der Platz, sondern der Preis, denn die Kosten der NANDs steigen linear mit der Kapazität und die Performance bekommt man praktisch umsonst dazu, weil eben mehr Parallelität möglich ist, wenn man so viele NANDs verbaut hat. Langsamere SSDs zu bauen wäre also nicht billiger.

Billiger wäre es weniger haltbarer zu bauen, was Toshiba mit einer 100TB SSD macht auf der QLC NANDs zum Einsatz kommen sollen, also NAND mit 4 Bits pro Zelle und wohl nur noch 150 P/E Zyklen.

Trotzdem denke ich es ist falsch zu behaupten das es bei der SSD nicht weiter gehen kann.

Weitergehen wird es, bei der Kapazität kündigen Seagate und Toshiba mit ihren 60TB und 100TB SSDs ja große Schritte an, nur wird bei der Senkung der Preis pro GB eben immer langsamer werden, weil das große Potential schon in der Vergangenheit ausgeschöpft wurde.

Man könnte z.b. endlich mal eine 3,5" Gehäuse nehmen und komplett bestücken.

Nur kostet eben NAND pro GB mindestens so 20ct und je mehr NAND man verbaut, umso teurer wird die SSD am Ende sein. Schon die 1300€ für eine 850 Evo 4TB sind ja für Heimanwender nicht gerade wenig und die Verkaufszahlen dürften entsprechend gering sein, eine 850 Evo 8TB würde mindestens das Doppelte kosten und bei über 2600€ wären die Verkäufe an Privatkunden wohl nicht geringer, da würden dann eher Enterprisekunden zuschlagen.

Man müsste aber halt ein entsprechenden Steuerchip fertigen die die ganzen Speicherbausteine ansprechen kann.
Vielleicht auch als RAID 0?

Nein, dazu muss man Umschalter nehmen, nur muss man ja auch genug DRAM Cache habe, weil die Verwaltungsdaten entsprechend groß werden und das muss der Controller verwalten können und generell schneller werden um die großen Verwaltungsdaten handhaben zu können, sonst leidet die Performance der SSD. Sowas kann man alles machen, Samsung hat ja ständig neuere Versionen seiner SATA Controller für die 850 Evo gebracht die mit mehr NAND umgehen konnten, nur lohnt sich das eben erst bei entsprechenden Stückzahlen.

Ich glaube der Industrie dort nicht das man nicht günstig große SSDs fertigen könnte.

Wieso nicht? Die NANDs machen die Kosten einer SSD aus und die werden ja nicht in der Herstellung billiger, wenn man viele davon in ein großes Gehäuse steckt. Ein GB NAND kostet immer gleich viel, egal ob man nun einen Chip oder 100 Chips auf eine Platine lötet.

Ich kann da nicht verstehen das man dort so verbissen auf das 2,5" Format setzt.

Weil es keinen Sinn macht mehr NANDs zu verbauen um größer Consumer SSD herzustellen, da die so teuer wären, dass sie sich keiner kauft. Für Kapazitäten die sich wenigstens einige noch leisten können und wollen, reicht der Platz in einem 2.5" Gehäuse ja auch locker aus.

 

[StillPad]

@Holt

Nun du hast mich da ein wenig falsch verstanden.

Meine Überlegung bei der ganzen Sache war das 1TB Speicherchip mehr kostet als ein 512 oder 256GB Chip.
Anstatt also immer kleinere und größer werdende Chips zu verbauen könnte man doch einfach mehr kleinere die in der Produktion billiger sein sollten in ein größeres Gehäuse packen um so günstigere 4TB SSD zu ermöglichen.

Du meintest jetzt das der GB-NAND immer das selbe kostet, wo ich mir nicht sicher bin ob das wirklich so ist.
Ich denke das es aufwändiger und schwerer ist eine große Kapazität dort fehlerfrei zu fertigen als halt kleinere Kapazitäten.
Deshalb die Idee mit größer werdenen Gehäusen.

 

[Holt]

Nein, da nur ein Teil des Dies wirklich mit Speicherzellen belegt wird und der Rest von der Logik für deren Ansteuerung (nur bei dem 3D NAND von IMFT liegt diese unter dem Stapel der Zellen) in Beschlag genommen wird, ist es eben nicht billiger sondern sogar teurer wenn man NAND Dies mit weniger Kapazität herstellt, da die Größe des Bereiches für die Logik kaum bei steigender Kapazität mitwächst. Außerdem müsste man dann Controller haben die mehr NAND Dies ansteuern können um SSD mit größeren Kapazitäten zu realisieren, was die Kosten auch nach oben treibt.

IMFT hat nicht umsonst bei seinem 3D NAND als TLC mit 384 Gbit den aktuellen Rekord für die Diessize von NAND aufgestellt und Samsung hat gute Gründe den mit der demnächst kommenden 4. Generation seiner V-NANDs mit 512 Gbit pro Die noch gleich wieder zu brechen. Das Problem das bei größeren Dies auch eher mal ein Fehler aufgrund von Verunreinigungen entsteht, ist bei NANDs nicht so dramatisch, ab Werk defekte Blöcke sind da ja normal und bestimmten Massen einkalkuliert.

Das ein GB NAND immer das Gleiche kostet, bezieht sich auf die gleichen NANDs, klar kostet planares 15/16nm TLC NAND weniger als MLC oder SLC (fertigt das noch jemand?) NAND. Es ist aber eben nicht so, dass ein GB NAND nur halb so viel kostet, wenn man es in eine SSD mit vielen TB Kapazität verbaut statt in einer mit einige Hundert GB.

 

[awehring]

Schauen wir doch, was ein SSD Hersteller kürzlich prognostizierte: Verbilligung von NAND auf ein Achtel bis 2023. Eine Preishalbierung etwa alle 2 Jahre (gegen Ende langsamer).



Die Grafik stammt von Western Digital (das bekanntlich vor kurzem Sandisk gekauft hat). BiCS ist die Bezeichnung für deren NAND Technologie. Die Kosten-Achse ist logarithmisch skaliert.
(Die anderen Kurven sind für das Thema hier nicht relevant, wen es interessiert, der kann es hier nachlesen: Western Digital to Use 3D ReRAM as Storage Class Memory for Special-Purpose SSDs)

Angenommen, die Verbilligung auf ein Achtel tritt so ein. Dann würden SSDs im Jahr 2023 pro GB etwa so viel kosten wie HDs heute.
Allerdings werden HDs bis dann auch günstiger sein. Kostenparität ist also - wenn überhaupt - erst in 10 bis 15 Jahren zu erwarten.

 

[Holt]

In dem Artikel geht es vor allem um Storage Class Memory, also 3D ReRAM und es wird auch nicht verraten wie man diese weitere Senkung der Kosten von NANDs denn noch zu Erzielen gedenkt. Das die Kosten für 3D ReRAM deutlich fallen werden, daran zweifele ich ebenso wenig, wie daran das NAND trotzdem billiger bleiben wird, nur sehe ich einfach nicht mit welchen technischen Mitteln man die Datendichte von NAND derart steigern möchte, dass man diese Kostensenkungen vor allem in diesem Tempo und so lange aufrecht halten kann. Dazu müsste man in der Lage sein viel mehr als die bisher als wirtschaftliches Limit gesehenen 128 Layer doch wirtschaftlich und mit fallenden Kosten zu fertigen, denn jeder Bearbeitungsschritt kostet eben auch Geld und für jeden Layer braucht man zusätzlich einige davon.

 

[awehring]

Ja, es bleibt spannend, wie die Technik weitergeht. Auch bei Festplatten hat man heute Datendichten erreicht, die man vor ein paar Jahren für unmöglich hielt.