为了巩固其在NAND Flash市场的竞争优势,三星电子今天宣布已经开始大量生产64层256Gb V-NAND,被称为第四代V-NAND。三星目前V-NAND占整体NAND Flash产能的70%以上,随着64层V-NAND进入量产,3D NAND产能比重将更高,将不断扩大在服务器、PC和移动设备等领域的应用。
图一:64层256Gb V_NAND
自从三星在1月份开始为重要IT客户生产产业首款基于64层256Gb V-NAND的SSD,该公司就一直基于新一代V-NAND为移动和消费客户提供解决方案,计划将在晚一些时候推出嵌入式UFS、品牌SSD和闪存卡等产品。
据业内人士透露,三星Fab 18工厂已经在6月份投入生产64层V-NAND,三星还计划基于64层V-NAND在Q3季度推出UFS3.0新品,以及推出M.2和2.5英寸规格形态的SSD产品。
图二:64层256Gb V_NAND_1TB M.2 SSD
图三:64层256Gb V_NAND_1TB M.2 SSD&2.5
三星电子存储业务Flash产品和技术团队执行副总裁Kye Hyun Kyung表示:“一直以来三星都致力于科技创新,不断突破产业V-NAND的生产极限,使存储产业更快迎接Tb(terabit)V-NAND时代的到来。我们将继续与全球IT产业同步开发下一代V-NAND产品,这有助于新的系统和服务的及时推出,给消费者带来更高的满意度。”
三星64层256Gb TLC V-NAND具有1Gbps(千兆位/秒)的数据传输速度的特性,这是目前NAND Flash中最快的。此外,V-NAND具有行业最短的500微秒(㎲)的页面编程时间(tPROG),比传统的10纳米(nm)级的平面NAND Flash约快四倍,大约是三星48层TLC 256Gb V-NAND的1.5倍。
随着将供应领先的新V-NAND产品,三星希望行业更加注重Memory存储的高性能和可靠性,而不是执着于芯片投资生产规模的竞争。
与之前48层256Gb V-NAND相比,新的64层256Gb V-NAND将提高30%以上的生产效率。此外,64层V-NAND是2.5V输入电压,与使用48层V-NAND的3.3V相比,能量效率提高了约30%。此外,新的V-NAND Cell的可靠性也增强了约20%。
三星先进的V-NAND制造过程应对了出现的各种挑战,实现了这些改进。其中最主要的是实现了数十亿个通道孔,穿透了几十个Cell阵列,并将电子损失降到最小。
随着单元阵列的层数增加,技术难度也随之增加,特别是使通道孔的形状均匀的从顶层到底层,并适当地分散各层重量,以提高其通道孔的稳定性。
三星克服的另一个挑战是实现基于3D CTF(charge trap flash)结构的64层单元堆叠,并用原子薄的非导电物质均匀地覆盖每个通道孔的内侧。这导致创建更小的单元,性能和可靠性得到提高。
三星电子基于15年专有的V-NAND 3D架构研究,拥有相关重要应用领域的超过500多项专利,并已在韩国、美国和日本等众多国家申请。基于其64层V-NAND的成功,三星已经通过堆叠超过90层的单元阵列,确保了未来需要的基本技术,以生产具有1Tb以上容量的V-NAND芯片。