在這些成熟廠商中SK Hynix是最直接的,透露了關(guān)于96層設(shè)備的詳細(xì)信息。東芝則宣布推出了一款低延遲芯片,旨在與三星Z-NAND和英特爾Optane相競(jìng)爭(zhēng)。美光僅對(duì)其下一代計(jì)劃進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,西部數(shù)據(jù)發(fā)布了一款新的軟件,作為其數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略的一個(gè)組成部分。
眼下,硬盤驅(qū)動(dòng)器仍然主導(dǎo)著計(jì)算機(jī)存儲(chǔ),然而根據(jù)一些市場(chǎng)預(yù)測(cè)顯示,到目前為止,NAND閃存正在迅速崛起,預(yù)計(jì)2025年NAND閃存將占到市場(chǎng)的一半。
SK Hynix宣布將在今年年底之前對(duì)用于11.3 x 13 mm2移動(dòng)系統(tǒng)封裝的512-Gbit 96層芯片進(jìn)行采樣。在6月之前,SK Hynix將對(duì)用于16 x 20 mm2封裝的所謂Tbits版本V5系列進(jìn)行采樣。兩款芯片均采用電荷陷阱架構(gòu),支持高達(dá)1.2 Gbits / s / pin的數(shù)據(jù)速率。
V5系列芯片比目前的72層NAND芯片小30%,讀取速度提高了25%,寫入性能提高了30%。與現(xiàn)有產(chǎn)品相比,整體電源效率提高了150%。
SK Hynix已經(jīng)開始研究128層的下一代產(chǎn)品。SK Hynix NAND開發(fā)和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略高級(jí)副總裁Hyun Ahn表示,預(yù)計(jì)最終將提供有500多層、將8Tbits納入一個(gè)封裝的芯片。
進(jìn)行重組之后的東芝內(nèi)存公司(Toshiba Memory)表示,將在明年初開始生產(chǎn)1.33 Tbit芯片,這是使用96層和4位/單元的GenCS架構(gòu)的Gen 4版本。
此外,東芝還宣布推出了XL-Flash芯片,該芯片的隨機(jī)讀取延遲是現(xiàn)有3位/單元芯片的1/10,并且字線更短平面更多,但采用了現(xiàn)有的BiCS制程和接口。
宣稱在SATA驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)占有領(lǐng)先份額的東芝表示,該接口將在大約兩年內(nèi)消亡,取而代之的是SAS和NVMe驅(qū)動(dòng)器。今年的閃存峰會(huì)展示了多款使用PCI Express Gen 4的NVMe驅(qū)動(dòng)器。
XL-Flash的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手包括三星Z-NAND和英特爾Optane。(圖片來源:東芝)
美光表示看好NAND的增長(zhǎng),但對(duì)其路線圖幾乎沒有提及。美光公司最近切斷了與英特爾在3D XPoint內(nèi)存方面的合作。
美光下一代NAND的寫入帶寬與與目前的96層版本相比增加30%,每比特成本將下降40%,美光稱這部分要?dú)w功于專有的替代柵極和低電阻金屬。
此前美光表示,將把4位/單元技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的3D NAND設(shè)備以提供一款Tbit芯片。美光非易失性內(nèi)存集成副總裁Russ Meyer表示,美光預(yù)計(jì)將把這些設(shè)計(jì)擴(kuò)展到200層以上,有可能在下個(gè)十年實(shí)現(xiàn)。
西部數(shù)據(jù)則推出了新的硬盤和固態(tài)盤陣列以及管理軟件,希望在蓬勃發(fā)展的數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)市場(chǎng)搶占更大的份額。西部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心集團(tuán)總經(jīng)理Phil Bullinger表示,這些系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和新的虛擬化API都將是開放的。
西部數(shù)據(jù)的OpenFlex E3000將在一個(gè)使用NVMe在3U系統(tǒng)中封裝多達(dá)610 TB的NAND存儲(chǔ)空間。D3000將在搭載25Gb以太網(wǎng)的1U系統(tǒng)中封裝最多168 TB的硬盤存儲(chǔ)容量。
西部數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)一些大型數(shù)據(jù)中心將設(shè)計(jì)不同的硬件版本,以滿足他們的需求,此外第三方會(huì)在西部數(shù)據(jù)新的虛擬化API之上編寫自己的管理軟件。
“存儲(chǔ)正在變得越來越復(fù)雜,因此驅(qū)動(dòng)器廠商不能再只提供簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)設(shè)備,而把其他的系統(tǒng)設(shè)計(jì)留給OEM,”Objective Analysis資深存儲(chǔ)分析師Jim Handy說。
東芝和其他幾家公司也推出了軟件來通過以太網(wǎng)和其他框架(通常使用NVMe協(xié)議)管理存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。
初創(chuàng)公司長(zhǎng)江存儲(chǔ)希望從7月開始生產(chǎn)256Gb NAND,采用64層和晶圓鍵合外圍I/O電路。如果一切順利,一年之后在中國武漢總部的新晶圓工廠一期, 長(zhǎng)江存儲(chǔ)將以每月10萬片的速度生產(chǎn)大約100-mm2的芯片。
根據(jù)64層設(shè)計(jì),工廠二期將把總產(chǎn)量提高到每月30萬片。然而,4位/單元的下一代128層設(shè)計(jì)已經(jīng)在研發(fā)中,將會(huì)使模片尺寸更小。
128層芯片可能會(huì)在不到18個(gè)月的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)備就緒,提供512Gb甚至是Tbit芯片,具體要取決于YMTC使用的芯片尺寸。如果成功的話,這種設(shè)計(jì)可以推動(dòng)YMTC在全球范圍內(nèi)占據(jù)10%到20%的市場(chǎng)份額,足以在市場(chǎng)的風(fēng)風(fēng)雨雨中生存下來,內(nèi)存資深人士、長(zhǎng)江存儲(chǔ)中國領(lǐng)投方清華紫光的代表Charles Kau這樣表示。
“我們以虧損為代價(jià)而追求規(guī)模,”YMTC首席執(zhí)行官(楊士寧)Simon Yang這樣表示,并指出YMTC選擇不出貨第一代64Gb設(shè)備。
他說,雖然產(chǎn)量和可靠性是可以接受的,“但從成本的角度來看,它沒有競(jìng)爭(zhēng)力”,他補(bǔ)充說,64層設(shè)計(jì)應(yīng)該是三星最新部件比特密度的10%到20%,并給YMTC提供10%到20%的毛利率。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)的Xstacking技術(shù)是基于晶圓鍵合技術(shù)的,已經(jīng)被武漢XMC的CMOS成像器采用了5年時(shí)間。YMTC進(jìn)一步推進(jìn)到100納米,用于3D NAND。
為了與NAND和I/O晶圓保持一致(最棘手的部分),晶圓廠使用晶圓上方和下方的攝像頭以及診斷工具。等離子體激活芯片的表面,這些表面被壓在一起并在低溫下退火。然后,對(duì)I/O晶片的背面進(jìn)行加工,以在模片背面上形成壓焊點(diǎn)。
Yang說,預(yù)計(jì)這種方法不會(huì)限制產(chǎn)量,特別是64層芯片的產(chǎn)量已經(jīng)開始增加??煽啃苑矫娴臄?shù)據(jù)“看起來不錯(cuò)”,內(nèi)存單元尺寸和耐用性與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也差不多。
盡管如此,“走上這條道路需要一些勇氣,因?yàn)橐屵@項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮作用并不容易......Charles和我反復(fù)多次對(duì)這一決定進(jìn)行了考量”。
Xstacking 3D NAND芯片的模片快照(圖片來源:YMTC)
他表示有信心長(zhǎng)江存儲(chǔ)可以獲得目前受出口管制的所需設(shè)備和材料,同時(shí)這是從美國購買的最大部分。然而他指出,由于目前美國與中國關(guān)稅摩擦的升級(jí),美國白宮決策的不可預(yù)測(cè)性,這其中也是存在政治風(fēng)險(xiǎn)的。
長(zhǎng)江存儲(chǔ)擁有1500多名工程師和500項(xiàng)中國和國際專利,自主開發(fā)了Xstacking技術(shù),此外還獲得了ARM、IBM、Spansion和多家研究機(jī)構(gòu)的許可技術(shù)。
Yang在主題演講中向數(shù)百名參會(huì)的工程師介紹自己是“這個(gè)領(lǐng)域的新手,一個(gè)好手,我們正在努力工作,希望為行業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)......歡迎你們進(jìn)入我們這個(gè)新家庭”。
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