Krátce po uvedení nových 3D paměťových čipů od Toshiby se ke stejnému kroku odhodlal i Intel s Micronem. SSD zase budou o něco levnější.
Paměťovým čipům už přestává stačit dvourozměrná konstrukce a nastupuje éra trojrozměrného rozložení. Stejný vývoj se týká i výpočetních čipů, paměťové čipy jsou ale výrazně jednodušší.
V minulosti představil vlastní 3D V-NAND čipy (24 vrstev) například Samsung, ale ten už je reálné používá v koncových produktech. Trochu informací o nové technologii zveřejnil Intel s Micronem i na konci minulého roku. Tentokrát jsou ale k dispozici i podrobnější informace a také oficiální představení.
Toshiba a čipy s 48 vrstvami
S prvním oznámením přišla společnost Toshiba, která představila paměťové čipy NAND flash s trojrozměrnou konstrukcí BiCS (Bit Cost Scalable). Každý z výrobců si tak technologii trochu upravil a pojmenoval podle svého.
Trojrozměrné paměťové čipy od Toshiby používají 48 vrstev a mají kapacitu 16 GB
Toshiba používá dva bity na buňku podobně jako u MLC NAND a kapacita pamětí je 128 Gb (16 GB). Technologie využívá vrstvení pro umístění většího počtu tranzistorů. Vertikální struktura tak umožňuje v rámci stejné plochy jako u dvourozměrných čipů získat větší kapacitu a tak opět snižuje cenu za jeden gigabajt vycházející i z ceny waferu.
Porovnání se staršími plány od Samsungu
Toshiba na technologii spolupracovala se SanDiskem už od roku 2007 a k výrobě lze použít stávající infrastruktura a továrny. Pro zvyšování kapacity tak zjednodušeně stačí postupně přidávat vrstvy.
Intel a Micron: pouze 32 vrstev, ale vyšší kapacita
S uvedením nových 3D flash pamětí přispěchal i Intel s Micronem (IMFT), který rovněž používá dva bity na buňku jako u MLC, ale má i verzi s třemi bity na buňku (TLC).
Vývojový plán Intelu a Micronu
I když Intel používá pouze 32 vrstev (Samsung 24 vrstev, Toshiba 48 vrstev), oproti konkurenci mají jeho paměťové čip vyšší kapacitu. V rámci 32 vrstev je Intel schopen vyrábět MLC čipy s kapacitou 256 Gb (32 GB) a s TLC (tři bity na buňku) pak kapacitu 384 Gb (48 GB).
Ukázka SSD do slotu M.2 s novými 3D čipy
Takový rozdíl v kapacitě je samozřejmě velkou výhodou pro Intel, kterému stačí pro vytvoření SSD s kapacitou 128 GB pouze čtyři čipy, zatímco Samsung nebo Toshiba musejí použít dvojnásobný počet paměťových čipů. To se pochopitelně výrazně odrazí na ceně a zisku.
Detail nových 3D čipů od IMFT
Pokud jde o výdrž buněk před jejich nenávratným poškozením, Intel specifikuje 3 500 přepisovacích cyklů, první várky ale budou mít nižší certifikaci na 3 000 cyklů.
Vrstvy drží krok s Moorovým zákonem
Zatímco v rámci dvourozměrné plochy už současná výroba naráží na limity, pomocí vrstev lze nadále zvyšovat počet tranzistorů a tím pádem i kapacitu čipů. Stejný přechod nás čeká i u výpočetních čipů, takže vrstvy budou taková obdoba jader.
Pomocí jednoho waferu lze vyrobit čipy s více tranzistory a tedy vyšší kapacitou a nižší cenou
Se současnými materiály jsme se zasekli nejen na frekvenci, ale pomalu i na počtu jader. Vícevrstvé výpočetní čipy jsou ale větší výzvou než jednoduché paměťové čipy. Je totiž potřeba mnohem více řešit přenos tepla z vnitřní konstrukce.
Například IBM v této oblasti ukázalo řešení pomocí vodivých kanálků. Vývoj technologii tak udrží krok s Moorovým zákonem i nadále a můžeme se tak i nadále těšit na vyšší výkon i kapacity s nižší cenou.
