Samsung начала выпуск 3D NAND с более чем 90 слоями
Как известно, сегодня набирает обороты производство 64-слойной и 72-слойной флеш-памяти 3D NAND. При этом лидером по технологичности производства вот уже год остаётся компания SK Hynix, с конвейеров которой сходит 72-слойная память. Следует уточнить, что 64-слойная и 72-слойная память выпускается, скажем так, в два приёма, поскольку каждая из них состоит из двух соединённых в стек (друг на друге) кристаллов с меньшим количеством слоёв. «Засверлить» кристалл на всю глубину 64 или 72 слоёв — это большая проблема и, к тому же, эта процедура значительно увеличивает время обработки каждой пластины. Впрочем, производители уже выпускают монолитные 64-слойные кристаллы и, очевидно, это станет распространённым явлением при производстве 128-слойных микросхем 3D NAND. Но мы забегаем вперёд. Пока же важно понять, что память из двух состыкованных кристаллов 3D NAND — это норма.
Вчера рекорд по числу реализованных в одной микросхеме 3D NAND слоёв вернулся к компании Samsung. Официальным пресс-релизом Samsung сообщила, что начала массовое производство памяти V-NAND пятого поколения с более чем 90 слоями (V-NAND — это фирменное обозначение 3D NAND Samsung). Данное поколение памяти ожидалось в производстве в виде 96-слойных микросхем, для чего производителю достаточно было состыковать два 48-слойных кристалла 3D NAND. Компания Samsung, как видим, не смогла выйти на цифру 96 и даже не раскрывает точного числа слоёв в памяти нового поколения. Можно предположить, что в процессе сопряжения двух кристаллов 3D NAND слоями в зоне стыковки пришлось пожертвовать. В этом месте происходит высокотемпературная обработка кристаллов уже после их полного изготовления, что, вероятно, ведёт к выходу ячеек из строя.
Ёмкость новинок равна скромному на сегодняшний день значению 256 Гбит в виде набора из TLC ячеек (запись трёх бит данных в каждую ячейку). С учётом 90+ слоёв площадь кристалла будет достаточно маленькая, что увеличит выход продукции с каждой пластины. С другой стороны, выход с каждой пластины, грубо говоря, надо делить на два, ведь в конечном итоге в продукцию попадут составные чипы. С учётом малой ёмкости новых чипов это не приведёт к снижению стоимости хранения данных в пересчёте на бит. Компания Samsung заявляет об экономии в другом. Утверждается, что для выпуска V-NAND пятого поколения используются улучшенные технологии по внесению примесей (депонированию). Доработанные технологии позволили увеличить продуктивность производства на 30%. Проще говоря, выпуск продукции увеличился примерно на треть по сравнению с производством 64-слойных микросхем.
Идём дальше. Микросхемы Samsung V-NAND пятого поколения первыми получили новейший интерфейс Toggle DDR 4.0 с пропускной способностью на 40% больше, чем в случае 64-слойных чипов (до 1,4 Гбит/с). Очевидным образом это ускорит обмен с накопителями на 90+ слойной памяти. Поскольку при этом питание чипов было снижено с 1,8 В до 1,2 В, то потребление осталось на прежнем уровне. Скорость записи в ячейку увеличилась на 30% — время на эту операцию снизилось до 500 мкс. Скорость чтения также увеличилась — до 50 мкс. Отдельно компания заявляет об уменьшении толщины каждого слоя на 20%. Это не просто компактность — это уменьшение длин каналов и проводников, что положительно сказалось на производительности чипов. В ближайшем будущем, добавляет Samsung, в пятом поколении памяти V-NAND будут представлены 1-Тбит микросхемы и микросхемы с записью четырёх бит в ячейку.
