Micron Technology ha annunciato nel pomeriggio del 9 novembre il lancio della prima memoria flash NAND 3D a 176 strati al mondo, che offre densità e prestazioni senza precedenti e all’avanguardia nel settore (Samsung ha in progetto un tale salto per la produzione di massa soltanto nella primavera 2021) .
La nuova tecnologia a 176 strati di Micron e la sua architettura avanzata rappresentano una svolta radicale, consentendo enormi guadagni nelle prestazioni delle applicazioni in una gamma di utilizzi dello spazio di archiviazione che spaziano dai data center, all’intelligent edge e automotive ai dispositivi mobili.
“La NAND a 176 strati di Micron stabilisce un nuovo standard per il settore, con un numero di strati che è quasi il 40% superiore a quello del nostro concorrente più vicino”, ha dichiarato Scott DeBoer, vicepresidente esecutivo tecnologia e prodotti di Micron. “Combinata con l’architettura CMOS-under-array di Micron, questa tecnologia promuove la leadership di Micron nel settore sotto il profilo dei costi”.
Rappresentando la quinta generazione di NAND 3D e la seconda generazione di architetture di gate sostitutive di Micron, la NAND a 176 strati di Micron è il nodo NAND tecnologicamente più avanzato presente oggi sul mercato.
La tecnologia NAND a 176 strati
Micron raggiunge densità al momento impareggiabile e la leadership in termini di costi con un’architettura innovativa.
Occorrono circa 1.000 passaggi (incisione, deposizione, modellatura, drogaggio, pulizia, lucidatura, planarizzazione, etc.) E centinaia di miglia in una fabbrica per creare un chip; ogni matrice a 176 strati è di 45 μm (o micron) dopo l’assottigliamento del wafer. È circa 1/5 dello spessore di un foglio di carta o circa 2/3 dello spessore di un capello umano!
Un singolo die NAND a 176 strati di Micron può memorizzare 20-30 ore di video HD, l’equivalente di almeno 10 DVD, in un’area delle dimensioni dell’unghia media del mignolo, che è circa il 30% in meno dell’area della migliore soluzione attuale. Inoltre è possibile impilare 16 di questi stampi in un unico pacchetto che ha all’incirca le stesse dimensioni di una punta da mignolo, con uno spessore inferiore a 1,5 mm.
Con il rallentamento della legge di Moore, l’innovazione della 3D NAND di Micron è fondamentale per garantire che il settore possa tenere il passo con la crescente richiesta di dati. Per raggiungere questo traguardo, Micron ha messo insieme per la prima volta la sua architettura di gate di sostituzione sovrapposta con le tecniche innovative di charge-trap e CMOS-under-array (CuA).
Il team degli esperti Micron della 3D NAND ha fatto rapidi progressi con la tecnica proprietaria CuA dell’azienda, che costruisce lo stack multistrato sulla logica del chip, comprimendo una maggior quantità di memoria in uno spazio più piccolo e riducendo sostanzialmente la dimensione della matrice della NAND a 176 strati, producendo più gigabyte per wafer.
Micron ha migliorato la scalabilità e le prestazioni per le future generazioni di NAND trasferendo la sua tecnologia delle celle NAND da gate flottante legacy a charge-trap. Questa tecnologia charge-trap è combinata con l’architettura del gate di sostituzione di Micron, che utilizza wordline in metallo altamente conduttive invece di uno strato di silicio per ottenere prestazioni NAND 3D senza precedenti. L’adozione di questa tecnologia da parte di Micron consentirà inoltre all’azienda di ottenere agressive riduzioni dei costi.
I risultati e gli impieghi
Aumento di prestazioni
Rispetto alla precedente generazione di 3D NAND ad alto volume dell’azienda, la NAND a 176 strati di Micron migliora sia la latenza di lettura che di scrittura di oltre il 35%, accelerando notevolmente le prestazioni delle applicazioni. Con una dimensione della matrice inferiore di circa il 30% rispetto alle migliori offerte della concorrenza, il design compatto della NAND a 176 strati di Micron è ideale per soluzioni che utilizzano fattori di forma ridotti.
Data Center e SSD
Per quanto riguarda i data center con la NAND a 176 strati di Micron si ottiene una migliore qualità del servizio (QoS), un criterio di progettazione essenziale per gli SSD dei data center: questo può accelerare ambienti e carichi di lavoro ad alta intensità di dati come data lake, motori di intelligenza artificiale (AI) e analisi di big data.
Smartphone 5G
Una Qualty of Service migliorata può consentire agli smartphone 5G di avere più rapidità nell’avvio e nel passaggio tra app, creando un’esperienza mobile più fluida e reattiva, e consentendo un vero multitasking e un pieno utilizzo della rete 5G a bassa latenza.
Automotive
La quinta generazione di 3D NAND di Micron offre anche la massima velocità di trasferimento dati migliore del settore, con 1.600 megatransfer al secondo (MT/s) sul bus Open NAND Flash Interface (ONFI) che rappresenta come detto un miglioramento del 33% rispetto alla generazione precedente. La maggiore velocità dell’ONFI velocizza l’avvio del sistema e migliora le prestazioni delle applicazioni. Nelle applicazioni automobilistiche, questa velocità consentirà ai sistemi di bordo di avere tempi di risposta quasi istantanei all’accensione del motori, migliorando l’esperienza dell’utente.
Settore aerospaziale
Micron ha aumentato la resistenza, il che è particolarmente vantaggioso nei casi di utilizzo di scrittura intensiva, dalle scatole nere del settore aerospaziale alla registrazione di videosorveglianza.
Nell’archiviazione mobile, l’architettura del gate di sostituzione della NAND a 176 livelli si traduce in prestazioni di carichi di lavoro misti più veloci del 15% per offrire un edge computing ultraveloce, un’inferenza AI migliorata e giochi multiplayer in tempo reale ricchi di grafica.
Quando saranno pronti i primi prodotti con NAND a 176 strati?
La NAND 3D a celle a triplo livello a 176 strati di Micron è già in produzione in serie nello stabilimento Micron di Singapore e ora viene spedita ai clienti, anche attraverso le sue linee di produzione SSD Crucial consumer. L’azienda introdurrà altri nuovi prodotti basati su questa tecnologia nell’arco del 2021.
