Intel уже предложила производителям электронных устройств опытные экземпляры чипов памяти типа NAND емкостью 8 Гбайт, созданные с помощью ее новейшей технологии литографии. (Литография – это процесс формирования ячеек и транзисторов на кремниевой подложке. Чем меньше они по размеру, тем больше данных можно разместить на одной флэш-микросхеме типа NAND и тем больше становится емкость модуля хранения.) Корпорация планирует начать массовое производство подобных чипов флэш-памяти во втором квартале.
"Наша разработка будет способствовать более активному использованию твердотельных носителей", - считает Том Рэмпон, генеральный менеджер группы решений в архитектуре NAND корпорации Intel.
Новая технология NAND позволяет создавать меньшие по размеру изделия с более высокой плотностью, чем до сих пор использовавшаяся технология литографии с нормой проектирования 34 нм. К примеру, SSD-накопитель на 256 Гбайт можно собрать из 32 микросхем флэш-памяти емкостью 64 Гбит; для смартфона с памятью 32 Гбайт необходимо четыре микросхемы, а для флэш-модуля емкостью 16 Гбайт — всего две. Такого рода достижения в производстве флэш-памяти могут привести к существенному снижению общей стоимости мобильных устройств.
"Новый чип настолько мал, что умещается в отверстие в середине стандартного компакт-диска, но при этом в состоянии вместить в десять раз больше данных, чем этот самый компакт-диск", - подчеркнул Трой Уинслоу, директор Intel по маркетингу продуктов типа NAND. (На стандартный оптический диск можно записать 700 Мбайт данных.)
В Intel заявляют, что норма проектирования 25 нм, которая достигается предлагаемым ею литографическим процессом, - это наименьшая норма проектирования не только для микросхем флэш-памяти типа NAND, но и вообще для всех полупроводниковых устройств. Иными словами, корпорация рассчитывает предложить самую совершенную флэш-память на более обширном рынке потребительской электроники.
Новая флэш-память будет производиться компанией IM Flash Technologies, совместным предприятием, образованным Intel и Micron.
В октябре был анонсирован чип SSD на базе данной технологии, который в IMFT назвали самым быстродействующим. Такие носители в шесть раз долговечнее, чем те, что создавались на основе технологии предыдущего поколения. В своем анонсе компания также заявляла, что эти микросхемы, возможно, будут устанавливаться непосредственно на системную плату компьютера, в результате чего можно будет обойтись без более медленного интерфейса SATA.
Новый чип соответствует спецификации Open NAND Flash Interface версии 2.2, которая предусматривает скорость передачи данных 200 Мбайт/с. По словам Кевина Килбука, директора Micron по маркетингу решений в архитектуре NAND, в IMFT работают над тем, чтобы новая флэш-память соответствовал требованиям спецификации ONFI 3.0, предусматривающей скорость передачи данных 400 Мбайт/с.
Новая память имеет такой же срок жизни, что и выпускавшаяся ранее, созданная по норме проектирования 34 нм, то есть выдерживает 5 тыс. циклов удаления-записи, отметил Уинслоу.
Трудности в перспективе
И в Micron, и в Intel во время недавней пресс-конференции подтвердили, что серьезно работают над тем, чтобы и дальше уменьшать типоразмер флэш-памяти типа NAND. При норме проектирования 25 нм приходится выдерживать размеры, сравнимые с размером атома. Например, толщина человеческого волоса в 3 тыс. раз превышает величину 25 нм. Как пояснил Килбук, если представить, что волос человека имеет в толщину один километр, то 25 нм составят несколько десятков сантиметров.
"Используя норму проектирования 34 нм, мы опережали своих конкурентов на полгода-год. Переход на норму проектирования 25 нм увеличит этот разрыв", - отметил Килбук.
IMFT увеличивает емкость памяти NAND примерно каждые полтора года. Первые свои изделия СП начало производить в 2006 году, используя процесс литографии с нормой проектирования 50 нм, а в 2008 году стала выпускать микросхемы флэш-памяти с нормой проектирования 34 нм на основе многоуровневых ячеек (Multi-Level Cell, MLC) емкостью 32 Гбит. Такая микросхема хранит 2 бит в каждой ячейке.
В августе прошлого года в IMFT анонсировали новую технологию флэш-памяти NAND на основе литографии с нормой проектирования 34 нм, предусматривающую хранение 3 бит на ячейку. В результате удалось уменьшить размер микросхемы на 11%. Однако, принимая во внимание вопросы надежности, в IMFT приняли решение продолжить производство трехбитных микросхем MLC NAND.
Микросхемы типа NAND с нормой проектирования 25 нм позволяют хранить 2 бит на ячейку памяти.
"При литографии с уменьшенной нормой проектирования необходимо обеспечивать ту же производительность, что и у предыдущих продуктов, - подчеркнул Уинслоу. – Мы смогли решить эту задачу, выпустив продукты этого поколения. Но, задумываясь о двух следующих поколениях, мы поняли, что необходимо менять материалы и технологический процесс, поскольку проблемы становятся все серьезнее".
Сейчас в IMFT анализируют, можно ли использовать альтернативные технологии при производстве в будущем таких продуктов, как память с ловушкой заряда (charge trap flash) и NAND с трехмерными ячейками.
"Сейчас мы ищем способы продлить срок службы самой ячейки NAND, - пояснил Килбук. – Если мы сумеем добиться поставленной цели, то сможем эффективно использовать собственный техпроцесс DRAM и технологию создания ячеек, ведь в DRAM применяются трехмерные ячейки с элементами уменьшенных размеров. Наша задача -- продолжать уменьшать размеры, тогда мы сможем опережать своих конкурентов по цене".
.jpg)