Kioxia нацелена на производство 1000-слойной NAND к 2027 году

Японский производитель микросхем памяти, похоже, более амбициозен, чем Samsung, в отношении битвы слоев. В мае Samsung объявила о своей цели выпустить усовершенствованные чипы NAND с более чем 1000 слоями к 2030 году. Согласно Wccftech, южнокорейский гигант памяти планирует применять новые сегнетоэлектрические материалы при производстве NAND для достижения этой цели.

Согласно последнему анализу TrendForce, Kioxia выиграла от восстановления индустрии памяти, недавно получив субсидии от правительства Японии и дополнительное финансирование от консорциума банков. Кроме того, компания планирует провести IPO к концу года. Эти меры предоставили Kioxia достаточные финансовые ресурсы для продвижения технологий и оптимизации затрат.

TrendForce далее отмечает, что у Kioxia амбициозные планы по внедрению 1000-слойной технологии к 2027 году, что является наибольшим количеством слоев, анонсированным на данный момент любым производителем. Однако, чтобы достичь этого рубежа, необходимо будет перейти от TLC (3 бита на ячейку) к QLC (4 бита на ячейку) и, возможно, даже к PLC (5 бит на ячейку). Связанные с этим технические проблемы значительны, и сможет ли Kioxia достичь этого рубежа на рынке к 2027 году, еще предстоит выяснить.

Битва слоев между гигантами памяти

Kioxia и ее партнер Western Digital продемонстрировали свою 218-слойную технологию в 2023 году после рубежа в 162 слоя. Ее текущее объявление о внедрении 1000-слойной технологии к 2027 году было бы огромным скачком по сравнению с этим.

Битва слоев между гигантами памяти усиливается, поскольку другие тяжеловесы памяти уже преодолели рубеж в 200 слоев. Ранее в апреле Samsung подтвердила, что начала массовое производство вертикальной NAND (V-NAND) 9-го поколения с трехуровневой ячейкой (TLC) емкостью в один терабит (Тб), при этом количество слоев достигнет 290, согласно более раннему отчету Korea Economic Daily. На данный момент компания намерена увеличить количество слоев V-NAND до более чем 1000 к 2030 году.

SK Hynix представила в августе 2023 года 321-слойные образцы флэш-памяти NAND с самым высоким уровнем сложности в мире, заявив, что стала первой в отрасли компанией, разрабатывающей флэш-память NAND с более чем 300 слоями, с планами массового производства к 2025 году. Micron также начала массовое производство своих 232-слойных QLC NAND в 2024 году.

Однако Kioxia предстоит преодолеть еще больше проблем, поскольку технологические препятствия и позиция Western Digital добавляют неопределенности ее амбициям. Согласно отчету Blocks & Files, увеличение плотности 3D-матрицы NAND-памяти предполагает нечто большее, чем просто добавление слоев, поскольку края каждого слоя должны быть открыты для электрического подключения ячейки памяти. В результате получается профиль, похожий на лестницу, и по мере увеличения количества слоев увеличивается и площадь матрицы, необходимая для лестницы.

Следовательно, для увеличения плотности необходимо уменьшить размер ячейки как по вертикали, так и по бокам, а также повысить разрядность. Все эти масштабные факторы, включая количество слоев, уменьшение размера ячеек по вертикали, уменьшение размера ячеек по горизонтали и увеличение разрядности ячеек, создают свои технологические проблемы.

Более того, благодаря подключению к Blocks & Files, WD обеспокоена капитальными затратами на производство и окупаемостью инвестиций от продажи чипов и твердотельных накопителей, изготовленных с использованием готовых матриц NAND.

В июньском отчете со ссылкой на вице-президента Western Digital Роберта Содербери отмечалось, что в эпоху 3D производство NAND требует большей капиталоемкости, но обеспечивает меньшее снижение затрат по мере увеличения плотности передачи данных. Компания даже описала ситуацию как “конец гонки слоев”, указав, что темпы увеличения количества слоев NAND замедлятся для оптимизации капитальных вложений.

Как долго будет продолжаться битва слоев и как далеко она зайдет? Ключевыми могут быть технологические прорывы, а также готовность терпеть более высокую капиталоемкость при относительно ограниченном снижении затрат.