В начале января как гром среди ясного неба разнеслась информация, что компании Intel и Micron прекратят совместную разработку многослойной памяти 3D NAND, начиная с четвёртого поколения или, конкретизируя, после завершения разработки 96-слойной памяти. Появились спекуляции, что Intel собирается делать ставку на память 3D XPoint, хотя компании продолжат совершенствовать этот тип энергонезависимой памяти рука об руку. Что же произошло на самом деле? Ответ на этот вопрос может крыться и, скорее всего, кроется в намерении Micron изменить архитектуру ячейки 3D NAND.
Память 3D NAND может использовать разный тип ячеек: с ловушкой заряда или с плавающим затвором
На днях на годовой встрече с аналитиками представители Micron сообщили, что с четвёртого поколения 3D NAND компания откажется от ячейки с плавающим затвором в пользу ячейки с ловушкой заряда. Компании Micron и Intel единственные производители 3D NAND из большой четвёрки, кто использует FGT-ячейку (floating gate). Все другие производители многослойной NAND опираются на ячейку CTF (charge trap). Совместное предприятие Micron и Intel все три поколения 3D NAND, куда относится 32-, 64- и 96-слойная память, выпускало, выпускает и будет выпускать (применительно к 96-слойной 3D NAND) память на ячейке с плавающим затвором.
Два года назад Micron пыталась «соскочить» с ячейки FGT, но в реальности это сделать не получилось. Соответственно, эту же технологию производства компания Intel внедрила на своём китайском заводе в городе Далянь, на переоборудование которого она потратила свыше полутора лет и больше $5млрд. Можно предположить, что Intel оказалась не в восторге от предложения партнёра отказаться в четвёртом поколении 3D NAND от ячейки с плавающим затвором. Поэтому со следующего года и при разработке четвёртого поколения 3D NAND с числом слоёв свыше 140 уровней компании пойдут разными путями.
До сих пор компании Intel и Micron придерживались принципа, что переход от выпуска планарной NAND на многослойную 3D NAND обходился дешевле, если ячейка строилась на плавающем затворе. На деле всё немного не так. Память с ячейкой на ловушке заряда ощутимо плотнее, поскольку заряд хранится в тонком слое диэлектрической плёнки. Ячейка с плавающим затвором состоит из двух затворов, один из которых — плавающий — помещён между двумя слоями диэлектрика. За счёт этого объём FGT-ячейки до пяти раз превышает объём CTF-ячейки, что негативно сказывается на плотности записи. Также число технологически циклов при производстве 3D NAND с CTF-ячейкой на 20 % меньше, чем выпуск 3D NAND с FGT-ячейкой, а это тоже деньги и немалые.
Модуль памяти NVDIMM Intel Opane DC на памяти 3D XPoint
Следует ожидать, что Micron будет с трудностями переходить с 96-слойной FGT 3D NAND на 140-160-слойную CTF 3D NAND. Возможно даже, что компания может столкнуться с невозможностью удовлетворить запросы клиентов. Проще говоря, на каком-то этапе может возникнуть дефицит 3D NAND производства Micron. Компания Intel в этом плане будет свободна от потрясений. Не исключено, что Intel действительно хочет дотянуть до массового выпуска 3D XPoint и завязать с производством 3D NAND. В таком случае ей нечего беспокоиться о какой-то там ячейке в четвёртом или пятом поколении 3D NAND.
