Официальным пресс-релизом компания Samsung объявила о начале массового производства микросхем флэш-памяти с вертикальной компоновкой кристаллов, которые получили красивое название 3D Vertical NAND или 3D V-NAND. В своё время операционная система Windows XP дала толчок к появлению массы продуктов, в названии которых появилась приставка "XP". Нечто подобное мы наблюдаем сейчас, но уже в отношении аббревиатуры "3D". С лёгкой руки Samsung маркетинговые отделы клиентов компании получают возможность внести в свои пресс-релизы новый красивый термин — 3D V-NAND. Но нас-то не проведёшь! Давайте срывать покровы таинственности с этой красоты.

Итак, по словам компании, 3D V-NAND — это многослойная стековая комбинация из кристаллов флэш-памяти, соединённых вертикальными каналами металлизации. Если вы являетесь постоянным читателем нашего сайта, то наверняка вспомните, что стековая сборка из кристаллов придумана и реализована не сегодня и не вчера. Она реально используется более 10 лет. Та же компания Samsung, как и бывшая Elpida, представляли сборки с числом кристаллов в стеке свыше 10 штук. Сегодня стек из двух-четырёх кристаллов — это повсеместное явление. В вертикальных соединениях тоже нет ничего принципиально нового. Компания Samsung не использует в пресс-релизе такой популярный в последнее время термин, как TSVs-соединения, но от "старых" каналов металлизации соединения TSVs отличаются лишь диаметром каналов (в меньшую сторону).

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что Samsung 3D V-NAND — это по-современному оформленная "упаковка" давно обкатанных технологий. Но есть ещё одно новшество — это отказ от обычной конструкции ячейки, использующей для хранения заряда плавающий затвор второго транзистора в пользу так называемой CTF-ловушки заряда (Charge Trap Flash).

По словам разработчиков, дальнейшее снижение масштаба производства флэш-памяти затрудняет использование ячейки с плавающими затворами. Технология Charge Trap Flash даёт возможность отказаться от второго транзистора и, соответственно, затвора. В CTF-ячейке заряд (данные) хранится в специальной изолированной области ячейки, что также предотвращает появление токов утечки и повышает надёжность хранения. В компании уверяют, что надёжность хранения заряда вырастает на порядок. Можно прикинуть, что речь идёт о времени хранения без включения от 30 до 50 лет. Технологию Charge Trap Flash первой предложила как раз компания Samsung. По одним данным это произошло в 2003 году, по другим — в 2006 (технология защищена 300 патентами Samsung). Но на практике первыми NAND флэш-память с CTF-ячейкой стали выпускать такие компании, как Spansion и Elpida Memory, что произошло в 2010 году. Теперь Samsung объединила все три технологии в одном решении — 3D Vertical NAND, на что тоже потребовалось немало сил и искусства.

В дальнейшем, считают в Samsung, производство NAND-флэш пойдёт исключительно по пути стековой компоновки. Уменьшать техпроцесс далее нельзя, поскольку характеристики микросхем будут быстро ухудшаться, а вертикальные конструкции позволяют значительно повысить плотность микросхем памяти. В новой версии Samsung обещает располагать в стек до 24 кристаллов. Что касается современной версии 3D Vertical NAND, то она не отличается рекордной ёмкостью — объём первых 3D V-NAND микросхем равен 128 Гбит, как и у планарных микросхем NAND-флэш Intel и Micron. В дальнейшем компания обещает выпустить сборки объёмом до 1 Тб. И, конечно же, по этому пути последуют все остальные. Ждём аналогичных анонсов от конкурентов.