Estratégia de pilha de chips 3D da Toshiba: construir memória flash como um edifício

A Toshiba está construindo memória flash de alto nível e chips ReRAM, e amostras de protótipos devem ser lançadas no próximo ano.

A ideia de um arranha-céu ou chip 3D é que podemos contornar as limitações do aumento da densidade dos chips flash ou de memória e empilhá-los para aumentar a densidade de armazenamento, assim como uma casa alta pode acomodar mais pessoas.

De acordo com a Nikkei Electronics, a Toshiba está construindo pilhas 3D usando NAND, sua tecnologia p-bics, e ReRAM (RAM resistiva), uma alternativa potencial ao NAND que combina propriedades de RAM e NAND para fornecer capacidade de endereçamento de bytes, velocidade de nível DRAM e NAND não volatilidade.

Conforme mostrado na figura abaixo, o flash 3D contém a camada de pilha NAND, que está ligada ao controlador de pilha baseado em pilha por meio de um orifício de comunicação (TSV ou Através de Silício Via).

Em vez de empilhar o chip NAND em cima de outro chip, você empilha a camada NAND em cima de um único chip.

Tecnologia p-bics da Toshiba

O p-bics NAND da Toshiba tem um furo de 50 nanômetros e 16 camadas, e Masaki Momodomi, engenheiro-chefe da Toshiba, diz que o p-bics é mais barato que o NAND normal quando usa mais de 15 camadas, assumindo um nível de capacidade semelhante.

A empresa planeja fornecer amostras de protótipos de 128 Gbit e 256 Gbit no próximo ano, amostras de engenharia em 2014 e produção em massa em 2015. Teremos que esperar mais dois anos antes de ver o produto no mercado.

A tecnologia ReRAM é um cronograma semelhante.

Tem tempos de gravação mais rápidos que o NAND, a Toshiba acredita que o ReRAM pode desempenhar um papel diferente do p-bics, será usado para estar mais próximo da CPU desconhecida do que o p-bics e o stt-ram é usado para armazenamento em cache em SSDS.

Jim Handy, da Objective Analysis, disse: “O ReRAM será usado para aplicativos de alto desempenho que escrevem mais rápido que o NAND, que são dispositivos de acesso aleatório que o NAND não é, que não exigem ECC e que podem levar a um desempenho mais rápido. '

Amostras de protótipo, amostras de engenharia e tempo de produção em massa da tecnologia ReRAM da Toshiba serão basicamente consistentes com os p-bics.

A Toshiba mostrou fotos do dispositivo ReRAM de 64 Gbit, mas a Toshiba planeja fornecer uma quantidade significativa de p-bics e ReRAM.

A Toshiba planeja reduzir o tamanho de sua unidade NAND 1Xnm(19 nm) existente, lançando 1Ynm este ano (18-14 nm até onde sabemos) e 1Znm(10-13 nm) no próximo ano.

Handy disse: “todas essas novas tecnologias (MRAM, ReRAM, FRAM, etc.) têm melhor desempenho que NAND (BiCS é um tipo de NAND), mas são mais caras.

O custo é tudo quando se trata de memória, e essas alternativas não funcionam muito bem.

“A promessa dessas tecnologias é que elas serão capazes de superar as limitações da NAND e, se for esse o caso, acabarão sendo mais baratas que a NAND.”

“A Toshiba falou sobre 1y e 1z, 19 nanômetros após o processo.

Suspeito que a NAND irá parar de se expandir em cerca de 10 nanômetros, mas o BiCS fará com que os preços da NAND continuem a cair.'

Continuaremos vendo o declínio do tamanho da NAND?

Ou obter mais capacidade da pilha NAND em 3D?

Handy disse: “o mais recente ITRS (roteiro internacional de desenvolvimento de tecnologia de semicondutores) aponta a NAND em duas direções diferentes, vertical (BiCS) e tradicional.

A indústria realmente não sabe o que o futuro reserva, mas vamos ver.”

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