ARTIKEL/TESTS / TLC-NAND: Toshiba Q300 240 GB im Test

Die Q300 von Toshiba setzt auf A19 nm TLC-NAND-Flash.

In den vergangenen Monaten haben viele Hersteller den Umstieg auf kleinere Strukturbreiten vollzogen und setzen vermehrt auf 20 nm Flashes, oder wie Crucial sogar bereits auf Speicher mit lediglich 16 nm Strukturbreite (siehe MX100 mit 256 oder 512 GB) oder wie die M6V von Plextor auf 15 nm MLC NAND. Dadurch wird unter anderem eine Reduktion der Herstellungskosten erzielt (verglichen mit 25 oder 32 nm). Dies wird möglich, da durch den geringeren Platzbedarf mehr Chips aus einem 300 mm Silizium-Wafer gewonnen werden können und die Produktion insgesamt (kosten)effizienter abläuft. Dadurch entstehende preisliche Vorteile kann man mehr oder weniger direkt an den Endkunden weitergeben und für eine attraktive Preisgestaltung sorgen. Auch die Verfügbarkeit ist ein direkt davon abgeleitetes Thema. Crucial kann sich dabei direkt der Technologien und dem Know-How von Mutterkonzern Micron bedienen und hat gegenüber vieler Mitbewerber, die extern zukaufen müssen, deutliche Vorteile. Intel hat als weltweit agierender Chipgigant mit eigenen Produktionsstätten ohne vielfältige Möglichkeiten. OCZ gehört seit einiger Zeit zum Toshiba-Konzern und hat dadurch ähnliche Vorzüge erhalten. Plextor bedient sich aus dem großen Angebot von Partner Toshiba.

Noch ein paar Worte zum Trend hin zu geringeren Strukturbreiten, denn wo Licht ist, ist bekanntlich auch Schatten: Nachteilig wirkt sich die Reduktion der Strukturbreite nämlich auf die Lebenserwartung der Speicherzellen aus, denn die maximal mögliche Anzahl von Schreib- und Löschzyklen (Program/Erase-Cycles) sinkt. Während beispielsweise bei einer Vertex 3 mit 29F64G08ACME2 NAND-Flashes (25 nm) noch 5.000 P/E-Cycles im Datenblatt nachzulesen waren, muss sich der Flash der Vertex 3.20 (29F16B08CCMF3, 20 nm) mit 3.000 Zyklen begnügen – was immer noch sehr viel ist. Ziel des Shrinks ist sowohl die Kosteneinsparung als auch die verbesserte Verfügbarkeit der Chips. Heutzutage sind Flash-Speicher ein fester Bestandteil in sehr vielen elektronischen Endprodukten (Smartphones, Tablets etc.) und der entsprechend steigende Bedarf lässt sich dadurch abfangen. TLC ist eine weitere Alternative, derer sich OCZ bei der Trion 100 bedient. Toshiba bietet als starker Partner das dazugehörige Know-How, Technologien und Fertigungsstätten sowie durch entsprechend hohe Stückzahlen auch preislich attraktive Speicherchips.

Der größte Konkurrent des 1x nm MLC im günstigen Entry-Level heißt TLC und findet unter anderem bei Samsung und nun auch bei OCZ Verwendung. TLC-Zellen (Triple-Level Cell) sind in der Lage bis zu drei Bit zu speichern, die durch acht unterschiedliche Schaltzustände abgebildet werden. Dadurch kann eine deutlich höhere Speicherdichte erreicht werden, was wiederum die Kosten für entsprechende Endprodukte sinken lässt. Durch die höhere Anzahl unterschiedlicher Spannungsniveaus (TLC: 2^3 = 8 / MLC: 2^2 = 4) sind diese Zelltypen aber auch anfälliger für die Abnutzung und letztlich den Ausfall. Genaue Informationen über die Zuverlässigkeit sind aktuell nicht verfügbar, Samsung und OCZ geben jedoch drei Jahre Garantie auf entsprechende Laufwerke und die spezifizierten TBW (Terabytes-Written) deuten auf gute Haltbarkeit der Laufwerke hin. Bei den maximal möglichen P/E-Cycles von TLC-Zellen spricht man zur Zeit von 1.000-1.500. Noch fehlen Langzeitstudien und Erfahrungswerte, da es sich um eine neue Technologie im SSD-Bereich handelt, die zudem bislang nur von sehr wenigen Herstellern in entsprechenden Endprodukten eingesetzt wird.

Aktuell bietet Toshiba die Q300 in vier verschiedenen Modellen an, die über unterschiedliche Speicherkapazitäten verfügen. Diese Modelle fassen wahlweise 120, 240, 480 oder 960 GB und liegen preislich bei 45, 70, 120 bzw. 270 Euro (Quelle: Geizhals.de, Stand: 04/2016), woraus sich Preise pro Gigabyte von 38, 29, 25 sowie 28 Euro-Cent ergeben. Wie die unten stehende Tabelle zeigt, unterscheiden sich die Laufwerke zwar in ihrem Fassungsvermögen, jedoch nur minimal bei den resultierenden sequentiellen Datenraten – lediglich das Modell mit 120 GB fällt im Vergleich mit seinen Geschwistern etwas ab. Auch bei den IOPS gibt es feine Abstufungen. Offizielle Angaben zur Haltbarkeit macht man ebenso, wobei die Terabytes-Written (TBW) durchaus stark variieren. Weitere Informationen zu unserem Testkandidat mit 240 GB erhalten Sie auf den nun folgenden Seiten des Tests.

Autor: Patrick von Brunn, Stefan Boller