Micron перескакивает на 176-слойную 3D-NAND флэш-память

Micron Technology анонсировала об использовании технологии Replacement-Gate (RG) для своей новейшей 3D-флэш-памяти NAND, которая, по ее словам, станет первой 176-слойной NAND, в то время как другие игроки сфокусированы на 128-слойной NAND.

Отказ от плавающего затвора (Floating Gate) в пользу подхода ловушки заряда (Charge Trap) и его объединение с архитектурой CMOS-Under-Array позволили Micron значительно повысить производительность и плотность, сообщил Дерек Дикер, корпоративный вице-президент и генеральный менеджер бизнес-юнита по хранению данных Micron. Новая 176-слойная NAND сокращает как задержку чтения, так и задержку записи более чем на 35% по сравнению с предыдущим поколением объемных 3D NAND, при количестве слоев на 40% больше, чем у ее ближайшего конкурента.

Вместе с тем размер кристалла сократится на 30%, что сделает 176-слойную NAND Micron идеальной для применения в оборудовании в 5G, системах искусственного интеллекта (ИИ), облачных сервисах и хранилищах, а также автомобильных информационно — развлекательных системах, где компания уже имеет большую долю рынка.

Архитектура Replacement Gate второго поколения Micron и 3D NAND пятого поколения с максимальной скоростью передачи данных 1600 MT/s на шине Open NAND Flash Interface (ONFI) обеспечивает более быструю загрузку системы и производительность приложений. 176-слойная 3D NAND уже поставляется производителям потребительских SSD. В планах поставки в сектор корпоративных SSD.

Рис.1 Фирменная технология Micron CMOS-Under-Array создает многослойный стек над логикой чипа, позволяя упаковывать больше памяти в более узкое пространство, сокращая размер кристалла 176-слойной NAND и получая больше гигабайт на пластину.

Грегори Вонг, главный аналитик Forward Insights, отметил, что способность Micron реализовать эту технологию позволит компании на три-шесть месяцев опередить конкурентов.

Однако у большего количества слоев есть свои недостатки, поскольку один из способов упаковать больше слоев – это сделать их тоньше, сказал Вонг. “Когда вы добавляете измерение Z, каждый слой измерения Z становится тоньше, что отрицательно влияет на надежность.” Пропуск 128-слойного этапа действительно дает Micron некоторые преимущества в стоимости, сказал он, но переход от плавающего затвора к новой архитектуре Charge Trap RG требует инвестиций.

Рис 2. Флэш-накопитель Micron 3D Replacement-Gate NAND реализует подход "ячейка-ячейка", который ближе к структуре, использующей непроводящий слой нитрида кремния, действующий как нано-накопитель для улавливания электрических зарядов.

Преимуществом архитектуры RG является производительность отчасти потому, что программирование может быть выполнено за один шаг, в отличие от плавающего затвора, где требуется несколько шагов. Это нормально для устройства большой емкости, такого как твердотельный накопитель, поскольку запись может выполняться в фоновом режиме, но это недостаток для устройств меньшей емкости, где производительность имеет решающее значение, например для смартфонов.