Использование памяти 3D V-NAND позволит создать SSD 10 Тбайт 30.11.2014

Флеш-память типа 3D V-NAND уже доказала свое право на жизнь: она не только обеспечивает большую емкость в сравнении с традиционными чипами MLC, но и обладает высокой надежностью, в отличие от печально знаменитой TLC. Похоже, именно 3D V-NAND предстоит совершить прорыв в области создания доступных твердотельных накопителей с объемами, сопоставимыми с традиционными HDD последнего поколения. Речь идет о емкостях 10 терабайт и выше.

Именно такую инициативу выдвинула корпорация Intel. На недавно прошедшем собрании инвесторов Intel было объявлено, что во второй половине 2015 года совместное предприятие Intel-Micron Flash Technologies начнет массовое производство многослойных чипов емкостью 256 и 384 Гбит.

В последнем случае будут использоваться трехуровневые ячейки. Трехмерная структура новых чипов 3D-NAND будет иметь 32 слоя кристаллов, соединенных с помощью массива специальных вертикальных структур, аналогичных традиционным TSV (through silicon via). Появление чипов флеш-памяти с такой емкостью откроет дорогу к созданию твердотельных дисков огромного объема, который просто недоступен сегодня. Вице-президент подразделения Intel, занимающегося энергонезависимой памятью, Роб Крук (Rob Crooke) считает, что в ближайшие два года емкость SSD на базе новой технологии может перевалить за 10 терабайт. Для сравнения, компании SanDisk, пожелавшей создать SSD емкостью 4 терабайта на базе традиционных плоскостных технологий, пришлось использовать 64 чудовищно дорогие микросхемы eMLC емкостью 512 гигабит (64 Гбайт), каждая из которых несет в одном корпусе четыре кристалла емкостью 128 гигабит. Эти чипы производятся с использованием современного тонкого техпроцесса, что увеличивает их стоимость, но отнюдь не добавляет надежности.

А вот "трехмерные" чипы Intel-Micron емкостью 256 и 384 гигабита (32 и 48 Гбайт, соответственно) будут использовать более крупные и существенно более дешевые техпроцессы, а заодно - и более надежные. К сожалению, о каком именно техпроцессе идет речь, Intel пока умалчивает. Но рабочие прототипы SSD на базе 256-гигабитных "трехмерных" чипов уже существуют, и один из них был продемонстрирован на вышеупомянутом мероприятии. Необходимо отметить, что Samsung также активно производит "трехмерную" флеш-память: ее 128-гигабитные чипы имеют 24 или 32 слоя и используют непривычно крупные по нынешним меркам технологические нормы - 42 нанометра. "Видимая емкость" этих микросхем составляет 86 Гбит; похоже, Samsung осторожничает, желая любой ценой избежать гипотетических проблем с новой технологией. На этом фоне проект Intel-Micron, стартующий сразу с 256-гигабитной емкости, выглядит куда более амбициозно, но и стоимость конечного продукта при таком подходе будет заметно ниже. А от этого, разумеется, выиграют и рядовые пользователи.

Но даже если новые чипы Intel будут обладать лучшим соотношением цены к емкости, возможности альянса Intel-Micron по их производству пока не позволяют говорить о серьезном влиянии на рынок NAND. По данным ChinaFlashMarket.com, фабрика альянса IMFT может производить порядка 70 тысяч 300-миллиметровых пластин в месяц, причем в это количество входят разные типы памяти. Использование фабрик IMFS и MTV может дать еще 80 и 40 тысяч 300-миллиметровых пластин ежемесячно, но это не идет ни в какое сравнение с теми мощностями, которыми располагает Samsung. Лишь одна из фабрик южнокорейского гиганта, специально построенная для производства новых типов флеш-памяти, способна выдать 100 тысяч пластин в месяц, а остальные производственные мощности Samsung, пригодные для этой же цели, могут поставлять свыше 400 тысяч пластин за тот же период времени.

Иными словами, новые многослойные чипы флеш-памяти Intel, может быть, и не произведут массовой революции на рынке твердотельных накопителей в целом, но они сделают емкие модели более доступными для пользователей и позволят компании существенно укрепить свои позиции в этой отрасли микроэлектроники. Ожидается, что совокупный доход подразделений Intel, занимающихся производством и продажами чипов NAND и твердотельных накопителей, в уходящем 2014 году составит примерно 2 миллиарда долларов США, а появление новых 256-гигабитных многослойных микросхем позволит увеличить эту цифру в ближайшие годы.