三星今天宣布,它已经开始大规模生产该行业的第一个三维垂直NAND闪存,该NAND闪光灯突破了现有NAND Flash Technology的当前缩放限制。
三星电子周一表示,现在正在大规模生产芯片,这些芯片像微观摩天大楼一样堆叠数据存储硅,从而在不久的将来创造了NAND Flash技术。
此举使三星能够吹嘘一个行业,首先是三维(3D)垂直NAND(V-NAND)闪存,它突破了当前的2D或Planar Nand缩放限制。
一旦用于创建嵌入式内存和固态驱动器,三星的V-NAND将拥有从128GB到1TB的能力,“取决于客户需求”。
三星半导体NAND营销总监Steve Weinger说:“将来,它们可能会大得多。”
创建细胞以在当前平面NAND上存储数据的最密集的过程是在10纳米(NM)之间至19nm之间。为了了解这有多小,纳米分数是一米千万米的 - 人的头发比用25nm工艺技术制成的NAND闪光灯厚3,000倍。一英寸有2500万纳米。
该公司表示,三星的3D NAND技术在面积比和性能方面都取得了增长。新的3D V-NAND将用于广泛的消费电子和企业应用程序,包括嵌入式NAND存储和固态驱动器(SSD)。
三星的新V-nand提供了128位密度,与现在产生了由平面技术公司(例如英特尔和微米)。
但是,三星的V-NAND使用基于3D电荷陷阱闪存(CTF)技术和垂直互连过程技术的单元结构来链接3D单元格数组。通过应用后一种技术,三星的3D V-NAND可以提供20nm级平面NAND闪光的两倍以上。
新三星V-NAND公告中最重要的技术成就之一是,专有垂直互连过程技术可以使用特殊的蚀刻技术垂直堆叠多达24个单元格,该技术通过从最高层到电孔来将层连接到电子层,底部。
分析师说,尚不知道将细胞层堆叠在3D NAND内存中的极限。
研究公司Forward Insights的创始人兼首席分析师Gregory Wong说:“现在是24。下一代,可能是32。然后会增加。”“房地产保持不变,但是您可以不断增加水平。而且,通过添加水平,您可以降低每位成本,因为有更多的存储单元,但是存储它们的房地产不会增加。”
有了新的垂直结构,三星可以通过增加3D单元层而不必继续平面缩放来实现更高的密度NAND NAND NAND闪存产品,这变得非常难以实现。随着该过程在平面NAND闪存技术中变得越来越小,电子越来越多地通过更薄的单元墙泄漏出现数据错误,需要越来越复杂的错误校正代码。
但是3D NAND也有其限制,预计将在本十年末到达。
他说:“对于3D NAND,像摩天大楼一样,一旦达到一定的水平,它就变得太昂贵了。一段时间后没有成本的好处。您只能建造如此高的摩天大楼。”
目前,其他技术,例如电阻随机访问记忆(RRAM),赛道内存,石墨烯内存和相变内存被视为未来的竞争者到Nand Flash。在3D NAND闪存中,每层底物都需要介电或电绝缘体。目前,介电材料为50nm。使其变厚可能会减慢电子的流动,从而导致记忆的性能步履蹒跚。使其太薄可能会导致电损失,就像在平面闪光灯中一样,从而引入数据错误。
Wong说:“缩小对话器的缩小非常困难,因此具有可靠性的权衡。”“这是设备中所有材料之间的平衡。您需要在性能和可靠性之间找到适当的平衡。”
三星表示,它已经在3D垂直NAND上花费了将近10年的研发,现在它在全球拥有300多种专利的3D记忆技术。该公司表示,其3D技术为更先进的产品奠定了基础,包括一个Terabit(TB)Nand Flash芯片。
Jeong-Hyuk Choi说:“新的3D V-NAND FLASH技术是员工多年来努力超越传统思维方式和采取更具创新方法来克服内存半导体技术的局限性的结果。”三星电子闪存产品与技术高级副总裁。“在世界上首次大规模生产3D垂直NAND之后,我们将继续引入3D V-NAND产品,其性能提高和更高的密度,这将有助于全球记忆行业的进一步增长。”
在过去的40年中,传统的闪存一直基于使用浮动门的平面结构。由于制造过程技术进入了10nm级及以后,因此由于细胞间干扰而导致NAND Flash产品的可靠性折衷,因此出现了缩放限制的关注。这也导致了开发时间和成本。
三星的新V-NAND通过在电路,结构和制造过程中实现新水平的创新水平来解决此类技术挑战,通过这些创新,通过这些创新,通过这些创新,通过这些创新,通过这些创新,通过这些创新,通过这些创新,通过这些创新,成功地开发出了新的3D结构的平面细胞层。
为此,三星对其CTF架构进行了改造,该体系结构于2006年首次开发。三星基于CTF的NAND Flash Architecture暂时将电荷放在由硝酸硅(SIN)组成的非导电闪光灯的固定室中,而不是使用浮子门来防止相邻细胞之间的干扰。
通过使此CTF三维层使NAND内存的可靠性和速度急剧提高。新的3D V-NAND不仅显示至少2倍提高可靠性10倍,而且还显示出比常规10nm级浮动门NAND NAND闪存存储器的写入性能的两倍。
根据IHS Isuppli的数据,到2016年底,全球NAND闪存市场预计将达到约308亿美元的收入,2013年的约236亿美元,年增长率为11%。
卢卡斯·梅里安(Lucas Mearian)涵盖用于计算机世界的存储,灾难恢复和业务连续性,金融服务基础设施和医疗保健。在Twitter上关注卢卡斯@lucasmearian,或订阅卢卡斯的RSS提要。他的电子邮件地址是lmearian@computerworld.com。
阅读有关数据存储的更多信息在计算机世界的数据存储主题中心。
这个故事是“三星大众生产行业的第一个3D Nand Flash芯片”最初由计算机世界 。