Die KIOXIA Corporation und Western Digital Corp. geben bekannt, dass sie die sechste Generation ihrer 3D-Flash-Speichertechnologie mit 162 Layern entwickelt haben. Es ist der nächste Meilenstein in der 20-jährigen Joint-Venture-Partnerschaft der beiden Unternehmen. Bei der neuen Generation handelt es sich um die bisher leistungsfähigste und fortschrittlichste 3D-Flash-Speichertechnologie, bei der eine breite Palette von Technologie- und Fertigungsinnovationen genutzt wird, so die Hersteller in ihrer offiziellen Pressemittelung anlässlich der ISSCC 2021.
Die 3D-Flash-Speicher der sechsten Generation (BiCS 6) zeichnen sich durch eine fortschrittliche Architektur aus, die im Vergleich zur fünften Technologiegeneration (BiCS 5) eine um bis zu 10 Prozent höhere Dichte von Speicherzellen in den Layern erlaubt. Dieser Fortschritt bei der lateralen Skalierung in Kombination mit 162 Schichten von Speicherzellen ermöglicht eine 40-prozentige Reduzierung der Chipgröße gegenüber der Generation mit 112 Layern und sorgt für eine Kostenoptimierung. Zum internen Aufbau der Speicherzellen gab meine keine näheren Informationen bekannt. BiCS 5 ist sowohl mit drei gespeicherten Bits pro Zelle (Triple Level Cells, TLC) als auch mit derer vier (Quadruple Levels Cells, QLC) verfügbar.
Die Teams beider Unternehmen platzieren zudem die CMOS-Schaltkreise unterhalb der Speicherzellen („Circuit under Array“) und nutzen ein Design mit vier Speicherbereichen, um die Schreibleistung nahezu um den Faktor 2,4 und die Leselatenz um 10 Prozent zu verbessern. Die I/O-Performance verbessert sich ebenfalls um 66 Prozent, so die Informationen zur Präsentation. Die neue 3D-Flash-Speichertechnologie reduziert die Kosten pro Bit und erhöht gleichzeitig die Zahl der Bits pro Wafer im Vergleich zur Vorgängergeneration um 70 Prozent.
„Durch die starke Partnerschaft, die sich bereits über zwei Jahrzehnte erstreckt, haben KIOXIA und Western Digital erfolgreich konkurrenzlose Forschungs-, Entwicklungs- und Fertigungsfähigkeiten aufgebaut. Gemeinsam produzieren wir mehr als 30 Prozent der weltweiten Flash-Speicher-Bits und halten unbeirrt an unserer Mission fest, herausragende Speicherkapazität, Leistung und Zuverlässigkeit zu einem überzeugenden Preis anzubieten. Dieses Leistungsversprechen geben wir für ein breites Spektrum von datenzentrierten Einsatzbereichen von Unterhaltungselektronik über Rechenzentren bis hin zu neuen Anwendungen, die durch 5G-Netze, künstliche Intelligenz und autonome Systeme ermöglicht werden.“
Masaki Momodomi, Chief Technology Officer von KIOXIA
„Während das Mooresche Gesetz quer durch die Halbleiterindustrie an seine physikalischen Grenzen stößt, ist es in einem Bereich weiterhin relevant – und zwar bei Flash-Speichern. Um weiterhin solche Fortschritte zu erzielen und den weltweit wachsenden Anforderungen an Datenspeicher gerecht zu werden, ist ein neuer Ansatz zur Skalierung von 3D-Flash-Speichertechnologien notwendig. Mit der neuen 3D-Flash-Generation bringen KIOXIA und Western Digital daher Innovationen bei der vertikalen sowie lateralen Skalierung ein, um eine größere Kapazität auf kleineren Chips zu erreichen. Damit bieten wir genau die Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten, die Kunden erwarten.“
Dr. Siva Sivaram, President of Technology & Strategy bei Western Digital
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