Железо

Подробнее о новой 3D NAND QLC памяти Intel и Micron

На основе данных чипов компания Micron разработала серию SSD 5210 Ion вместимостью от 1,92 Тбайт до 7,68 Тбайт, коммерческие поставки которых стартуют нынешней осенью. Как мы сообщали, компании Intel и Micron приступили к массовому производству самой ёмкой и самой плотной в индустрии флеш-памяти 3D NAND ёмкостью 1 Тбит. Значительно увеличить ёмкость микросхем 3D NAND и накопителей на их основе удалось благодаря реализации целого ряда технологий и нововведений.

Это самая передовая на сегодня многослойная память. Но начнём мы с того, что 1-Тбит 3D NAND чипы партнёров представляют собой 64-слойные кристаллы. Нетрудно подсчитать, что это на ровном месте увеличит плотность записи ещё на 50 % в пересчёте на одну микросхему памяти. До конца года Intel и Micron могут начать производство 96-слойной памяти 3D NAND, о завершении разработки которой они тоже сегодня сообщили. Это хороший прыжок вперёд, хотя само по себе производство 96-слойной 3D NAND обещает оказаться намного сложнее, чем выпуск 64-слойной памяти.

96-слойная 3D NAND может быть составлена из двух 48-слойных кристаллов 3D NAND (International Memory Workshop 2018)

96-слойная 3D NAND может быть составлена из двух 48-слойных кристаллов 3D NAND (International Memory Workshop 2018)

Переход от 64 слоёв к 96 слоям в разы увеличивает длительность изготовления каждой кремниевой пластины с чипами 3D NAND. Дело в том, что дальше наращивать слои в одном кристалле 3D NAND оказывается экономически невыгодным. Это предъявляет высочайшие требования к точности совмещения верхнего и нижнего слоёв двух кристаллов, что неизбежно ведёт к росту уровня брака. Поэтому, скорее всего, вместо изготовления монолитного 96-слойного кристалла будет собираться «спайка» из двух 48-слойных кристаллов. Вот с ним-то и будут бороться производители при переходе к 96-слойным и более «слоистым» чипам 3D NAND.

Это должно произойти в третьем или в четвёртом квартале текущего года. Первыми выпуск 96-слойной памяти 3D NAND обещают начать компании WD и Toshiba. Ещё в прошлом году Samsung показала опытный чип ёмкостью 1 Тбит с записью 4 бит в каждую ячейку (QLC, Quad-Level Cell). Хотя мы вряд ли удивимся, если компания Samsung начнёт выпускать 96-слойную память раньше всех. Иными словами, Intel и Micron первыми в индустрии преодолели знаковый порог в 1 Тбит для хранения данных в коммерческом чипе. Возвращаясь к сегодняшнему анонсу Intel и Micron, отметим, что 1-Тбит 64-слойный чип 3D NAND представляет собой массив ячеек QLC. По сравнению с 64-слойной 3D NAND TLC (три бита в ячейке) плотность записи возросла на 33 %.

О достоинствах и недостатках паммяти QLC (AnandTech)

О достоинствах и недостатках памяти QLC (AnandTech)

Сам по себе 64-слойный кристалл 3D NAND QLC Intel и Micron стал заметно меньше по площади — это тоже рекорд. Но и это ещё не всё. Эта технология называется CMOS under the array (CuA) и конкуренты тоже возьмут её на вооружение. Для этого партнёры спроектировали и изготовили чип таким образом, чтобы управляющие и питающие цепи, которые обслуживают массив памяти, были перенесены прямо под массив с ячейками. Уточним, Intel пока не называет точных цифр. Грубо говоря, электроника перенесена в подвал под массивом памяти, что существенно сэкономило площадь кристалла.

Наглядно о технологии CMOS under the array (CuA)

Наглядно о технологии CMOS under the array (CuA)

Разбивка на четыре логических и, очевидно, физических массива позволяет увеличить параллельный доступ к памяти, что ускоряет операции чтения и записи. Наконец, 1-Тбит чип 64-слойной памяти 3D NAND использует четыре банка памяти вместо двух, как это было реализовано до сегодняшнего дня. Также следует помнить, хотя для потребителя это вряд ли будет заметно, что переход на ячейку QLC снизил устойчивость ячеек к износу примерно с 3000 циклов перезаписи/стирания до 1000 циклов. Увы, Intel снова проигнорировала точные цифры, поэтому о реальном выигрыше судить нельзя. Решать вопрос с надёжность будут как всегда — с помощью избыточного массива ячеек.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть