Как уже известно, неделей ранее в лице флэш-памяти 3D V-NAND компания Samsung открыла эру трёхмерных полупроводниковых структур. Напомним, южнокорейский производитель выпустил 128-Гбит микросхему NAND-флэш, состоящую из 24 слоёв, соединённых вертикальными металлизированными каналами. Кроме того, каждая ячейка памяти скорее вертикальная, чем плоская. Всё вместе взятое дало повод Samsung во всеуслышание объявить о начале эры вертикальной памяти.

Отметим, стековую компоновку кристаллов полупроводниковая индустрия использует достаточно давно, поэтому пока говорить о 3D-микросхемах надо осторожно. По-хорошему, 3D структура — это настолько тесная интеграция слоёв, когда для выпуска 3D-микросхемы достаточно одной порезки пластины и простой упаковки. Иными словами, "объёмные" микросхемы должны создаваться в одном производственном цикле, минуя последующую компоновку и соединение слоёв. Надо понимать, пока этого нет. Есть банальная порезка пластины с последующей сборкой стека, в противном случае нам бы рассказали о революции в выпуске микросхем.

Впрочем, не будем слишком категоричны. Компания Samsung выдала минимум информации, из которой мало что можно понять. Только после настойчивой переписки с журналистами EE Times удалось вырвать подтверждение, что 128-Гбит 3D V-NAND Samsung состоит из 24 слоёв. Также стало известно, что рабочая площадь 3D-микросхемы равна площади обычной планарной "2D" 128-Гбит NAND TLC памяти (с трёхбитовой ячейкой), которую Samsung начала выпускать весной этого года с использованием техпроцесса класса 10 нм (предположительно речь идёт о 19-нм техпроцессе).

Сделав ряд допущений, наши коллеги пришли к заключению, что 3D-память Samsung может состоять из кристаллов NAND-флэш, выпущенных с применением 45-нм техпроцесса. Если это так, то, во-первых, Samsung может удержать или даже снизить себестоимость микросхем 3D V-NAND за счёт использования далеко ненового оборудования. Во-вторых, флэш-память только улучшит свои характеристики, если её выпускать с использованием "больших" техпроцессов — вырастут как износоустойчивость, так и скорость записи. Не зря же Samsung говорит о двукратном росте скорости записи 3D V-NAND и о 2-10-кратном росте устойчивости к износу?

"Но при чём здесь компания Micron?" —спросит внимательный читатель, ещё не забывший заголовок новости. Компания Micron не могла обойти молчанием факт совершения переворота в производстве флэш-памяти и публично выразила к нему своё отношение. "Нашим клиентам не придётся долго ждать выпуска 3D NAND", — сообщил исполнительный директор Micron, Марк Дуркан (Mark Durcan). "Мы начнём опытные поставки образцов 3D NAND в первом квартале 2014 года".

Надо сказать, что компания Samsung лишь отчасти стала катализатором, запустившим процесс переориентации отрасли на 3D NAND. Считается, что ячейка NAND-флэш с нормами производства ниже 16 нм (компания Micron приступила к выпуску 16-нм NAND MLC месяц назад) перестанет удовлетворять хоть каким-то требованиям к надёжности и износостойкости. Фактически отрасль NAND флэш-памяти упёрлась в предел снижения масштаба техпроцесса. Вложения в оборудование, способное выпускать надёжную флэш-память с нормами 15 или 14 нм, могут оказаться непомерно высокими, так что дальше отрасль либо заморозит развитие, либо начнёт выпускать исключительно многослойные микросхемы. Вряд ли нужно объяснять, что на этом фоне нам нечего ждать ситуации, в которой цены на SSD быстро покатятся вниз. Дай бог, чтобы они хотя бы не росли.

Из слов директора Micron следует, что его компания не ожидает сколько-нибудь заметного спроса на 3D NAND до 2015 года. Мол, есть проблемы со стандартизацией внешних интерфейсов, и вообще клиенты пока не готовы думать в этом направлении. Компания Samsung, как видим, придерживается иного мнения. Хотя, у неё на это есть право, поскольку она сама же и потребляет 3D NAND. Уж со своими разработчиками она как-то договорится, а остальные подтянутся.

Как и компания Micron, компания Toshiba тоже не могла проигнорировать объявление о революции компании Samsung. На специально собранном брифинге руководитель Toshiba пообещал, что его компания совсем скоро выпустит флэш-память, которая по своим характеристикам окажется не хуже а, возможно, даже лучше памяти Samsung 3D V-NAND. Что более интересно, японский производитель NAND-флэш доложил, что начнёт массовое производство собственной 3D NAND на год раньше запланированного — в начале 2014 года. Это так называемая память BiCS (Bit Cost Memory), которая выглядит по-настоящему трёхмерной, в отличие от пока непонятной многослойной конструкции Samsung.

В заключение наши благодарности компании Samsung. Если бы она не начала выпускать 3D V-NAND, отрасль, возможно, ещё два-три года топталась бы в пределах 19-16 нм, а так, глядишь, появится какой-никакой прогресс.