SK hynix на конференции ISSCC 2023 презентовала идею флеш-памяти 3D NAND с более чем 300 слоями. Разработчики стремятся повысить пропускную способность чипов со 164 Мбайт/с до 194 Мбайт/с.

Инженеры SK hynix одновременно намерены повысить плотность записи и производительность. В новой 3D NAND увеличилось число слоёв и сократился шаг между ними, что ведёт росту сопротивления линии wordline (WL), соединяющей ячейки в строке матрицы. Если этот рост не компенсировать, то быстродействие и энергоэффективность снизятся.

SK hynix рассказала о чипе памяти NAND с более чем 300 слоями, который состоит из трёхбитовых (TLC) ячеек и имеет ёмкость 1 Тбит. За счёт увеличения числа слоёв плотность размещения ячеек вырастет с 11,55 Гбит/мм2 у 238-слойной памяти до более чем 20 Гбит/мм2.

Производительность памяти теоретически можно поднять пятью способами, направленными на ускорение процессов записи, стирания и чтения. Для этого придётся внести изменения в последовательности и тайминги команд, отмечают инженеры.

Так, они предлагают реализовать метод тройной проверки программирования (TPGM) вместо ранее двойной проверки DPGM. Тогда ячейки будут делиться на четыре группы, а не на три. Технология TPGM уменьшает параметр tPROG и вместе с увеличенной разбивкой она примерно на 10% сократит время программирования ячеек.

Технология адаптивного предварительного заряда невыбранной строки (AUSP) позволит снизить параметр tPROG. Это ускорит работу с ячейками ещё примерно на 2%.

Дополнительное ускорение можно получить за счёт снижения ёмкостной нагрузки на линию WL, что обеспечит метод программируемой фиктивной строки (PDS). Метод всепроходного нарастания (APR) даст уменьшение времени считывания (tR). Это выразится в сокращении времени реакции линии WL на новый уровень напряжения и улучшит время чтения на 2%.

Для улучшения качества обслуживания во время стирания можно применять метод повторного чтения на уровне плоскости (PLRR).

В итоге, как утверждает SK hynix, скорость работы 1-Тбит 3D NAND TLC вырастет с 164 Мбайт/с до 194 Мбайт/с с одновременным увеличением плотности записи.

Первые прототипы 3D NAND начнут появляться к концу года или в начале 2024 года.

В 2022 году Samsung заявила о массовом производстве чипов флеш-памяти 8-го поколения 3D V-NAND TLC ёмкостью 1 Тбит и с, предположительно, 236 слоями.

SK hynix представила концепцию 300-слойной памяти 3D NAND