巨头们纷纷展示NAND Flash路线图

半导体行业观察 · 半导体行业观察·2022-05-16 09:50

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来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank) 编译自techspot 谢谢。


近日,西部数据与合作伙伴 Kioxia 向我们展示了他们未来几年 NAND 开发的路线图。该公司计划很快推出其第 6 代 BiCS,它将在 TLC 和 QLC 配置中具有 162 层。

考虑到像美光这样的竞争对手已经拥有 176 层 NAND 一段时间,这听起来可能并不那么令人印象深刻,但 WD 声称他们将通过使用新材料来缩小存储单元的尺寸,从而缩小芯片尺寸。


该公司希望这将使他们能够制造出性能同样好的更便宜的存储设备。BiCS6 3D NAND 的量产计划于 2022 年底开始,西部数据计划将这些芯片用于从廉价 USB 驱动器到 PCIe 5.0 SSD 的产品中。

WD 还谈到了他们即将推出的具有超过 200 层的 BiCS+ 内存,该内存将于 2024 年推出。与 BiCS6 相比,它的每个晶圆的位数将增加 55%,传输速度提高 60%,写入速度提高 15%。

值得注意的是,BiCS+ 仅用于数据中心 SSD,因为该公司计划为消费者存储提供不同级别的 2xx 层 NAND,称为 BiCS-Y。


西部数据还表示,他们正在研究多种技术以提高密度和容量,包括 PLC,并计划在未来十年内构建 500 层以上的 NAND。

总结而言,西部数据计划开始量产162层BiCS6 3D NAND,很可能在今年年底用于PCIe 5 SSD。该公司还在开发具有 200 多层的 NAND,用于数据中心存储、PLC,以及将多个 3D NAND 晶圆粘合在一起以增加层数的方法。

延伸阅读:美光路线图


美光近日表示,公司正在开发 232 层 3D NAND,并制定了 500 多层的路线图。

3D NAND 是通过在垂直堆栈中将多组单元相互层叠来制造的。闪存芯片中的层数越多,容量就越高。所有制造商目前都在制造 100 层以上的芯片,并有更高层数的前景。

西部数据 透露,它正在构建 162 层 NAND,即将推出 200 层以上的芯片后。

美光随后在 5 月 12 日的投资者日活动中透露了其 NAND 和 DRAM 路线图详细信息。它正在批量生产 176 层闪存芯片,这是其第五代 3D NAND,并打算在2022 年日历结束。

提供分阶段层数的幻灯片增加到 500 多层,但没有时间表:


双堆叠技术是指将两个 3D NAND 裸片堆叠在一起,即所谓的“串堆叠”。这克服了半导体制造困难,例如随着层数的增加蚀刻穿过层的连接孔。这些孔的侧面会随着孔深度的加深而变形,并阻止 NAND 单元正常工作。

美光表示,它专注于 QLC(4 位/单元)NAND,并没有提到使用西部数据正在研究和 Soldigm 开发的 PLC(五级单元) 将单元位数增加到 5 。我们认为这是因为美光很谨慎,而不是因为它拒绝 PLC NAND 不可行。

下表比较了 NAND 制造商的 3D NAND 分层状态、历史和计划:

制造开始日期是近似的

WD 会说,层数稍高(例如 238(SK hynix)、232 vs 212)并没有固有的优势,因为它在横向、宽度和长度上缩小了单元尺寸,并增加了芯片高度通过添加图层。这两种技术的结合意味着它可以将芯片密度提高到与其竞争对手相同或更高的程度,并且层数更少。

这里有一个隐含的优势,因为构建一个层意味着制作一组 pf 处理步骤,并且在其他条件相同的情况下,制作 232 个处理组比制作 212 个需要更长的时间。但是还有很多其他的事情开始发挥作用,例如晶圆制造良率,即最终结果;制造成本、芯片密度价格、耐用性和性能,不仅仅取决于制造步骤的数量。

美光声称其 232 层技术代表了世界上最先进的 NAND:

CuA = CMOS下阵列

这张幻灯片显示了一个 1Tb (128TB) TLC 芯片。美光在其演讲中没有提到 分区 SSD ,但它确实谈到了外部控制器,暗示 NAND/SSD 控制器在主机系统中运行,这对于分区 SSD 是必要的。我们可能期望看到使用 232 层 NAND 的 SSD 将在 2023 年底出货。

投资者日不包括存储级内存,例如它曾经为英特尔制造的 3D XPoint 。 但它确实谈到了 CXL,并且在一张幻灯片的 CXL 链接的末尾显示了一种称为新兴内存技术的东西:


另一个人谈到了“新内存架构”和“CXL 路线图专注于客户共同发明”,不管这可能意味着什么。这可能意味着可能是客户特定的、与 CXL 相关的存储设备。我们认为新兴内存和新内存架构可以应用于存储级内存和/或 3D DRAM。

Solidigm、西部数据和美光的 NAND 路线图证明了 NAND 和 SSD 市场的技术健康和活力,这意味着我们可以期待不断增长的闪存数据存储容量和更高的应用速度。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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