Prosperierender Speichermarkt Kioxia: Neue Flash-Fab, neue Produkte

Von Michael Eckstein

Der Speichermarkt wächst seit Jahren enorm schnell. Um sich einen möglichst großen Anteil daran zu sichern, baut Kioxia eine neue Fabrik für seine BiCS-FLASH-3D-Chips – schon wieder. Und präsentiert quasi zeitgleich zur Ankündigung neue Produkte für Anwendungen in Autos, Unternehmen und Rechenzentren.

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Die UFS-3.1-Flash-Speicher von Kioxia sind für den erweiterten Temperaturbereich von -40° C bis +105° C qualifiziert und erfüllen damit die Qualitätsanforderungen für elektrische Komponenten des Standards AEC-Q100 Grade2 gemäß AEC.
Die UFS-3.1-Flash-Speicher von Kioxia sind für den erweiterten Temperaturbereich von -40° C bis +105° C qualifiziert und erfüllen damit die Qualitätsanforderungen für elektrische Komponenten des Standards AEC-Q100 Grade2 gemäß AEC.
(Bild: Kioxia)

Neben neuen Speicherprodukten hat Kioxia den Bau einer neuen Fabrik für 3D-Flash-Speicher an seinem Hauptstandort im japanischen Kitakami angekündigt. Die schlicht „Fab2“ genannte Fertigungsanlage soll die Produktionskapazität für Kioxias proprietäre BiCS-FLASH-3D-Speicherchips erweitern. Nach Angaben des Unternehmens soll der Bau der Anlage jetzt im April 2022 beginnen und voraussichtlich bis 2023 abgeschlossen sein.

Kioxia profitiert wie auch andere Speicherhersteller von der schnell steigenden Nachfrage nach Flash-Speicherprodukten. Die Chipspeicher stecken heute in immer mehr Hochvolumen- und auch sonstigen Produkten, vom Auto über Storage-Lösungen für Rechenzentren bis hin zu Smartphones. Treibende Anwendungen sind etwa Cloud-Dienste in allen Ausprägungen, 5G, Internet of Things, Künstliche Intelligenz, automatisiertes und autonomes Fahren und die generell zunehmende Generierung von Daten nicht zuletzt durch Endanwender.

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Ankündigung für Fab-Neubau folgt auf heftiges Erdbeben in der Region

Erst im Herbst 2020 hatte Kioxia den Bau der weltweit größten Fabrik für Flash-Speicher bekannt gegeben: Die Fab7 genannte Anlage entsteht derzeit am Standort Yokkaichi in der japanischen Präfektur Mie. Wie bereits bei anderen hochmodernen Fabs etwa von Infineon in Villach in Dresden oder Bosch in Dresden soll KI-gestützte Fertigungstechnologie auch bei Fab2 den Produktionsprozess optimieren, die Produktqualität erhöhen und die Ausbeute verbessern.

Die Anlage Fab2 wird an der Ostseite der bestehenden Anlage Fab1 in Kitakami entstehen. Kioxia betont, dass sie in einer erdbebensicheren Bauweise errichtet wird. Wie wichtig eine solche Architektur ist, zeigt das jüngste Erdbeben in Japan: Fast genau elf Jahre nach der verheerenden Tsunami-Katastrophe und dem Atomunfall in Fukushima hat erneut ein starkes Erdbeben die Region im Nordosten Japans heimgesucht. Drei Menschen kamen ums Leben. Auto- und Elektronikhersteller melden Schäden an Fertigungsstätten und Produktionsstopps. Auch Kioxias Fabs in Kitakami waren betroffen.

Kooperationspartner Western Digital soll wieder mit ins Boot

Die neue Fab soll besonders umweltfreundlich sein. Diese Vorgabe will Kioxia meistern, indem es modernste energiesparende Fertigungsgeräte und erneuerbare Energiequellen einsetzt. Andere moderne Fabs setzen zusätzlich auf einen durch Recycling möglichst geschlossenen Wasserkreislauf – dazu macht Kioxia keine Angaben. Das Unternehmen plant, die Investitionen für den Bau der Fab2 aus dem operativen Cashflow zu finanzieren.

Mit dem bisherigen Kooperationspartner Western Digital sind Gespräche geplant, um das Flash-Joint-Venture auf diese K2-Investition auszuweiten. Die bisherige Zusammenarbeit verläuft – trotzdem einiger Rückschläge wie dem Verlust von über 65 Exabyte Flash-Speicher durch eine kontaminierte Fertigung – insgesamt erfolgreich: So erreicht Kioxia zusammen mit Western Digital laut Marktforscher Gartner einen Marktanteil am Flash-Markt von rund 33 Prozent – und liegt damit auf Augenhöhe mit Marktführer Samsung (35 Prozent).

„Der Bau von Fab2 ist ein Meilenstein für Kioxia, mit dem wir unsere strategischen Entwicklungs- und Produktionskapazitäten für fortschrittliche Speicherprodukte weiter ausbauen können“, erklärt Nobuo Hayasaka, Präsident und CEO der KIOXIA Corporation. „Wir freuen uns, dass Fab2 nicht nur die Produktionskapazität erhöhen wird, sondern auch als Basis für die zukünftige Umsetzung von anspruchsvollen und nachhaltigen Aktivitäten von Kioxia dient.“

Kioxia: Neue Embedded-Flash-Speicher mit UFS-3.1 für Automobilanwendungen vor

Fast parallel zur Bekanntgabe der Pläne zum Bau der neuen Chipfab hat Kioxia interessante Produkte vorgestellt. So soll der neue UFS-Embedded-Flash-Speicher durch gesteigerte Performance Automotive-Anwendungen beschleunigen und das Fahrerlebnis optimieren. Bei der neuen Produktreihe kommt der proprietäre Flash-Speicher BiCS FLASH 3D zum Einsatz, der in Speichergrößen von 64 bis 512 GByte erhältlich ist.

„Der Speicherbedarf für Automobilanwendungen steigt immer weiter an, da Infotainment-Systeme und ADAS in Fahrzeugen immer anspruchsvoller werden“, erklärt Axel Störmann, Vice President Memory Marketing & Engineering bei KIOXIA Europe gegenüber ELEKTRONIKPRAXIS. UFS würde die Anforderungen hinsichtlich Leistung und Speicherdichte dieser Anwendungen optimal erfüllen.

Gerade für den Einsatz in der Industrie oder in Autos ist ein weiter Temperaturbereich wichtig, in dem die Speicher zuverlässig funktionieren. Laut Störmann erstreckt sich dieser von -40° C bis +105° C und erfüllt damit die Qualitätsanforderungen für elektrische Komponenten des Standards AEC-Q100 Grade2 gemäß der Definition des AEC (Automotive Electronics Council).

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Nach eigenen Angaben konnte Kioxia die sequentielle Lese- als auch Schreibleistung des Automotive-UFS-3.1-Speichers gegenüber der Vorgängergeneration um das 2,2- beziehungsweise 6-Fache verbessern. Systemstart und Over-the-Air-Updates (OTA) in modernen Autos ließen sich dadurch spürbar beschleunigen.

PCIe-5.0-SSDs für Unternehmens- und Hyperscale-Rechenzentren

Ebenfalls auf der aktuellen fünften Generation des hauseigenen BiCS-FLASH-Speichers basieren Kioxias neue PCIe-5.0-SSDs für Unternehmens- und Hyperscale-Rechenzentren. Die neue CD8-Serie, die zweite von Kioxia mit der neusten PCIe-5.0-Schnittstelle, soll bis zu 1,25 Millionen zufällige Lese-IOPS und einen sequentiellen Lesedurchsatz von 7,2 GByte/s erreichen – und damit 14 Prozent schneller sein als ihre Vorgänger. PCIe 5.0 verdoppelt die Bandbreite gegenüber PCIe 4.0 von 16 auf 32 Gigatransfers pro Sekunde (GT/s).

Modelle der CD8-Serie arbeiten mit einem proprietären Controller, dessen Firmware Kioxia an Kundenbedürfnisse anpassen kann. Laut Hersteller entsprechen sie den Spezifikationen Datacenter NVMe SSD 2.0 des Open Compute Project (OCP) sowie NVMe 1.4 und eignen sich besonders für High-Performance Computing, KI-Anwendungen, Caching Layer sowie Finanzhandel und -analysen.

„Wir erwarten, dass sich PCIe 5.0 in den nächsten zwei bis drei Jahren zur dominierenden Schnittstelle entwickeln wird“, erklärt Paul Rowan, Vice President SSD Marketing und Engineering bei der KIOXIA Europe GmbH. Mit der Einführung der CD8-Serie könne Kioxia Kunden schon früher beim Umstieg auf PCIe 5.0 unterstützen.

Kioxias Mutterkonzern Toshiba in den Schlagzeilen

Mit diesen Entwicklungen hebt sich Kioxia positiv von seinem Mutterkonzern ab: Toshiba steht gerade wegen Management-Kapriolen und einer möglichen Aufspaltung oder einem Verkauf in den Schlagzeilen. So hat nur zwei Wochen, nachdem Investoren auf der Toshiba-Hauptversammlung gegen eine Spaltung des Unternehmens gestimmt haben, eine erste Private-Equity-Gruppe rund um Bain Capital konkrete Kaufpläne angekündigt. Das Angebot wird durch wenigstens einen Toshiba-Anteilseigner aktiv unterstützt.

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