На днях компания Toshiba Memory представила прототип 96-слойной флеш-памяти-QLC NAND. Она вмещает 2,66 ТБ (2660 Гигабайт) в одной микросхеме, а в серийное производство должны запустить в 2019 году.
Память QLC NAND хранит в каждой ячейке четыре бита данных. Разработчики отмечают, что сегодня в индустрии максимальная плотность записи данных на чипе составляет 1,33 Тбит. Для получения объема в 2,66 ТБ нужно 16 чипов.
На сегодня все лидирующие разработчики освоили производство 64-слойных чипов 3D NAND. Следующий шаг выпуск 96-слойных микросхем. Однако оказалось, что дальнейшее увеличение количества слоев имеет непреодолимые препятствия.
Ген.директор компании BeSang Inc Чи Сан-юн, которая занимается разработкой чипов 3D NAND: говорит, что он очень удивится, если кто-то сможет наладить выпуск многослойной 3D NAND объемом 4 Тбит.
Компания Samsung в следующем году обещает начать производство чипов на 1 Тбит основанной на технологии 3D NAND. Детали микросхем неизвестны, но это могут быть 96-слойные микросхемы с записью 4 бит в каждую ячейку (память типа QLC).
Для производства чипа на объем в 4 Тбит не увеличивая его площади нужны 512 слоев. Если не появится технологического прорыва, на обработку одной пластины с 512-слойной 3D NAND требуется около одного года (от 40 до 54 недель). В этой цепочке на изготовление руководящей части чипа уходит около 5 недель и еще 8 раз по 5-6 недель на изготовление 64 слоев. То есть производство 512-слоистых кристаллов оказывается настолько долгим, что оно будет не экономически выгодным.
Если на обработку каждой пластины на 4 Тбит понадобится год, на обработку пластины с 16 Тбит чипами уйдет около четырех лет, ведь они будут иметь 2 048 слоев. В связи с этим мировые эксперты считают что развитие флеш-памяти скоро остановиться.
Горизонтальное масштабирование 3D NAND также не принесет значительного улучшения. Появятся два негативных фактора:
Во-первых - все больше места будет теряться на отверстиях для вертикальных межслойных соединений.
Во-вторых - увеличение площади ведет к экспоненциальному росту уровня брака.
