Micron поднимает 3D NAND на новую высоту - 176 слоев, чтобы быть точным

Компания Micron назвала прорыв в области флеш-памяти, производительности и плотности: первая в мире 176-слойная 3D NAND.

В недавнем объявлении Micron, занимающая шестое место в мировой индустрии флэш-памяти NAND, представила то, что она называет «первым в мире 176-слойным продуктом NAND», намного опередив Samsung Electronics, нынешнего лидера отрасли. Согласно Micron, новая технология и ее передовая архитектура представляют собой «радикальный прорыв» для приложений хранения.

«176-слойная NAND-память Micron устанавливает новую планку в отрасли, поскольку количество слоев почти на 40% выше, чем у наших ближайших конкурентов», - сказал Скотт ДеБоер, исполнительный вице-президент по технологиям и продуктам Micron.

Новая архитектура сменных ворот

По мере того как закон Мура замедляется, такие инновации, как 176-слойное устройство NAND, становятся важными, чтобы помочь отрасли справляться с растущими требованиями к данным. Эта технология почти в 10 раз плотнее, чем первые устройства 3D NAND, а это означает, что такие устройства, как смартфоны, могут делать и хранить больше, становясь при этом более доступными. Это также отличная новость для широко используемых приложений, таких как облачное хранилище, в которых очень много данных.

Устройство не только более плотное, но и включает в себя «самую высокую в отрасли скорость передачи данных» 1600 мегатрансферов в секунду (MT / s) на шине Open NAND Flash Interface (ONFI). Согласно Micron, эта функция стала возможной благодаря новаторской схемотехнике и архитектурным изменениям.

Здесь Micron заменил плавающий затвор на подход с ловушкой заряда (PDF), объединив его с новой архитектурой CMOS-под массивом. По заявлению компании, эта структура открывает двери для повышения производительности и плотности. Эта технология изготовления также позволила Micron уместить все 176 слоев на одинаковую высоту; раньше он мог вмещать только 64.

176-слойная NAND создает подход от ячейки к ячейке, который, по словам Micron, ближе к структуре без взаимодействия, с использованием непроводящего слоя нитрида кремния, который действует как ячейка хранения NAND и улавливает электрические заряды. Затем этот слой окружает внутреннюю часть управляющего затвора ячейки и действует как изолятор.

На 30 процентов меньше и на 35 процентов быстрее

Это устройство представляет собой пятое поколение технологии 3D NAND от Micron и архитектуры с замещающим затвором второго поколения. Согласно Micron, это наиболее технологически продвинутый узел NAND на рынке, поскольку количество слоев напрямую коррелирует с технологической мощью.

По сравнению с предыдущими поколениями Micron 3D NAND, Micron заявляет, что ее 176-слойная NAND улучшает задержку при чтении и записи более чем на 35 процентов, значительно повышая производительность приложений. Он также описывается как имеющий на 30 процентов меньший размер кристалла, чем тот, который в настоящее время доступен на рынке.

Со своим 176-слойным устройством NAND Micron намеревается обслуживать ряд приложений хранения, включая мобильное хранилище, информационно-развлекательную систему транспортных средств, твердотельные диски (SSD) для центров обработки данных и автономные системы. Для приложений SSD центра обработки данных устройство обеспечивает улучшенное качество обслуживания, что является важным дополнением для SSD центров обработки данных и других сред и рабочих нагрузок с интенсивным использованием данных.

«Мы внедряем эту технологию в наш широкий портфель продуктов, чтобы приносить пользу везде, где используется NAND, и нацелены на возможности роста в 5G, AI, облаке и интеллектуальной периферии», - сказал Сумит Садана, исполнительный вице-президент и главный коммерческий директор Micron. В настоящее время компания занимает большую долю рынка автомобильной памяти.

Потенциальное преимущество для конкуренции

Хотя конкуренция в этой области со временем несколько снизилась, объявление Micron может стимулировать конкуренцию и инновации в технологии стекирования ячеек.

Когда-то клетки располагались в один слой. Затем в 2013 году появился Samsung с 24-слойной флеш-памятью 3D NAND. Вертикальное стекирование вскоре стало стандартом полупроводниковой промышленности, так как были реализованы его преимущества, а именно меньшее количество помех между ячейками.

Последним крупным достижением NAND с точки зрения объема слоев стало достижение SK Hynix в июне 2019 года, когда была анонсирована его 128-слойная флэш-память 4D NAND. Samsung уже планирует массовое производство флэш-памяти V-NAND 7-го поколения с 176 слоями к третьему кварталу 2021 года, а SK Hynix планирует выпустить 176-слойную флэш-память 4D NAND в первой половине 2021 года.

Достижения Micron значительно опережают их с точки зрения технологий. В настоящее время большинство фирм все еще спорят о 128-слойной 3D NAND, которую Micron начала производить в апреле этого года.