В этом месяце Kioxia анонсировала 332-слойную память 3D NAND, поэтому корейская SK hynix не может претендовать на рекорд, хотя в ноябре уже наладила выпуск 321-слойной памяти, не говоря уже о китайской YMTC с её 294 слоями. Теперь стало известно, что как Samsung, так и SK hynix для производства 400-слойной памяти 3D NAND придётся лицензировать технологии YMTC.

Источник изображения: Samsung Electronics

По крайней мере, так утверждает ресурс ZDNet Korea, который сообщил об удачном завершении переговоров между Samsung Electronics и YMTC. Китайский производитель обеспечит корейского лицензионными правами на производство памяти 3D NAND десятого поколения с применением технологии гибридного сращивания, которая в терминологии YMTC именуется Xtacking и была запатентована ранее. Точнее говоря, сама YMTC получила лицензию на использование данного метода объединения двух кремниевых пластин от компании Xperi ещё в 2021 году, и первой среди производителей флеш-памяти начала её применять на практике.

Samsung Electronics рассчитывает использовать данную технологию при производстве собственных микросхем памяти 3D NAND с количеством слоёв более 400 штук со второй половины текущего года, поэтому соответствующее лицензионное соглашение с YMTC и было подписано заранее.

Конкурирующая SK hynix наладить выпуск 400-слойной памяти собирается не ранее следующего года, но она уже в ноябре прошлого года приступила к выпуску 321-слойных чипов, так что в данный момент она опережает Samsung с её 286-слойной памятью. Как ожидается, корейским производителям для увеличения количества слоёв до более чем 400 штук потребуется лицензирование технологий у YMTC.

Когда технология памяти 3D NAND находилась на заре своего развития, слоёв в кристаллах было значительно меньше, а отверстия металлизации были толще. Сегодня число слоёв перевалило за 200 и обещает подняться до 400 и более. Это сильно снижает скорость обработки пластин с памятью, поскольку травление отверстий металлизации на всю глубину разбухшего кристалла сильно тормозит процесс производства чипов и не позволяет снизить их себестоимость. Учёные из США попытались помочь с этим и добились результата.

Источник изображения: ИИ-генерация DALL·E/3DNews

Отчасти проблему длительного времени травления кремниевых подложек на большую глубину производители 3D NAND решают «склеиванием» друг с другом кристаллов с меньшим числом слоёв, получая в итоге условно монолитный чип с сотнями слоёв. Но это также требует дополнительного времени и ресурсов на каждый отдельный техпроцесс, что выливается в немалые затраты, а они становятся дополнительным слогаемым в себестоимости чипов памяти.

Исследователи из Lam Research, Университета Колорадо в Боулдере (CU) и Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) для оптимизации процесса травления разработали новый подход. Для протравливания отверстий они использовали криогенную плазму с фтористым водородом. В ходе экспериментов скорость травления увеличилась более чем в два раза: с 310 нм/мин при старом методе до 640 нм/мин при новом подходе. Они также обнаружили, что протравленные отверстия стали аккуратнее.

В ходе дальнейших экспериментов с добавками в плазму при травлении также были испытаны другие «присадки», в частности трифторид фосфора и фторсиликат аммония и другие. С некоторыми ингредиентами скорость травления возрастала ещё больше, что обещает привести к новым достижениям. Команда ученых подробно изложила свои выводы в исследовании, опубликованном в журнале Journal of Vacuum Science & Technology.

Пока ещё слишком рано говорить о том, приведёт ли это к удешевлению или повышению плотности чипов NAND для потребителей. Необходимо доказать коммерческую жизнеспособность технологии и возможность её масштабирования для массового производства. Даже если производители внедрят этот процесс, нет никакой гарантии, что потребители ощутят какую-либо экономию собственных средств на соответствующие покупки.

Вся активность предыдущих трёх лет, направленная на ограничение властями США доступа китайских производителей памяти к передовым технологиям их производства, в итоге привела к сохранению конкуренции со стороны китайских компаний. Во всяком случае, по неофициальным данным южнокорейская Samsung вынуждена увеличивать количество слоёв выпускаемой в Китае памяти 3D NAND до 286 штук, чтобы не отставать от китайской компании YMTC.

Источник изображения: Samsung Electronics

Как известно, китайская компания YMTC недавно освоила массовое производство памяти типа 3D NAND, которая по своей компоновке эквивалентна 294-слойной. У южнокорейской компании Samsung Electronics в китайском Сиане расположено крупнейшее предприятие по производству твердотельной памяти, оно обеспечивает до 40 % объёмов выпуска продукции данной марки. Первоначально Samsung рассчитывала модернизировать мощности данного предприятия в Китае, чтобы перейти от выпуска 128-слойной памяти к 236-слойной, но теперь рассчитывает продвинуться сразу на шаг дальше, и освоить выпуск 286-слойной памяти. Тем самым, будет условно достигнут теоретический паритет с китайской YMTC.

В принципе, за пределами Китая Samsung готова выпускать и более современную память. На передовом южнокорейском предприятии в Пхёнтхэке она намерена наладить серийный выпуск 400-слойной памяти 3D NAND уже в следующем полугодии. В Сиане к тому времени планируется наладить выпуск от 2000 до 5000 кремниевых пластин с 286-слойной памятью 3D NAND в месяц. Договорённости с властями США позволяют Samsung выпускать на территории Китая микросхемы памяти с количеством слоёв более 200 штук, но та же YMTC в этом случае попадает под экспортные ограничения, не имея доступа к соответствующим технологиям и оборудованию.

Примечательно, что намеченная модернизация технологий производства памяти всё равно вынуждает Samsung снижать объёмы выпуска NAND. В первом квартале ежемесячный объём производства компания сократит на четверть до 420 000 чипов NAND. В целом спрос на рынке твердотельной памяти оставляет желать лучшего, но более современные и ёмкие чипы будут востребованы в специфических сегментах рынка типа систем искусственного интеллекта.

Исследователи из Университета Линчепинга (Linköping University) получили патент на технологию улучшенной металлизации отверстий при производстве многослойной памяти, в частности 3D NAND. Благодаря их разработке заполнение отверстий материалом будет происходить равномерно по всей глубине, что также позволит увеличить плотность их расположения и, следовательно, количество ячеек памяти, создаваемых вокруг них в каждом слое чипа..

Источник изображения: Linköping University

Актуальность и масштабы проблемы учёные наглядно поясняют на примере самого высокого здания в мире — 828-метрового небоскрёба Бурдж-Халифа в Дубае. Если учесть, что соотношение диаметра отверстия для металлизации у многослойной памяти к его глубине составляет 1:100 (диаметр — 100 нм, глубина — 10 000 нм), то основание Бурдж-Халифа в аналогичном масштабе должно быть всего 8 метров. На практике же оно 191 метр, но сложность задачи понятна — необходимо заполнить чрезвычайно глубокое отверстие равномерно по всей длине, поскольку в каждом месте его контакта с очередным слоем создаётся ячейка памяти, и брак здесь недопустим.

Самым простым способом добиться равномерного заполнения отверстий материалом было снижение температуры в момент его осаждения в паровой фазе, что могло привести к браку. Однако финские учёные предложили другой подход: на этом (начальном) этапе они добавили в среду тяжёлый нейтральный газ ксенон. Сообщается, что результат превзошёл ожидания. Благодаря ксенону не пришлось снижать температуру, а его тяжёлые молекулы помогли равномерно заполнить отверстия материалом до самого их дна. В этом заключается очевидный потенциал для дальнейшего увеличения плотности ячеек памяти.

«Мы пока точно не знаем, как это на самом деле работает. Мы считаем, что газообразный ксенон помогает “проталкивать” молекулы в отверстие. Это был гениальный ход моего аспиранта Аруна Харидаса Чулаккала (Arun Haridas Choolakkal). Он изучил некоторые базовые формулы движения газов и выдвинул гипотезу, что это должно сработать. Вместе мы провели ряд экспериментов, чтобы проверить это, и это действительно сработало», — рассказал руководитель проекта Хенрик Педерсен (Henrik Pedersen).

Разработчики получили патент на своё открытие в Финляндии и продали его одной из местных компаний, которая уже приступила к получению международных патентов.

Компания YMTC развивалась семимильными шагами, пока американские власти не захотели замедлить этот прогресс, введя санкции против полупроводникового сектора Китая в целом. Как отмечают эксперты TechInsights, даже в условиях санкций YMTC продолжила совершенствовать технологии производства памяти 3D NAND, и недавно освоила дизайн микросхем, предусматривающий наличие около 270 активных слоёв.

Источник изображения: YMTC

Как поясняет South China Morning Post со ссылкой на отчёт канадской компании TechInsights, которая специализируется на «разоблачении» китайских производителей чипов, в составе твердотельного накопителя ZhiTai TiPro9000 её специалистам удалось обнаружить новые микросхемы 3D NAND высокой плотности, использующие двухъярусную компоновку слоёв. Первый ярус содержит 150 затворов, второй 144 затвора, что в итоге обеспечивает наличие 294 затворов. При этом две кремниевые пластины сращиваются для обеспечения подобной компоновки.

Ранее YMTC могла размещать на одном ярусе не более 180 затворов, новый подход увеличивает их количество на 114 штук. Более того, такие микросхемы памяти позволяют обеспечить плотность хранения информации более 20 Гбит на квадратный миллиметр, чего не может предложить ни одна другая память из существующих на рынке. Если ранее пределом для YMTC был выпуск 160-слойных микросхем памяти 3D NAND, то теперь количество слоёв увеличивается до 270 штук. Технология компоновки Xtacking 4.0 позволила компании добиться прогресса в характеристиках памяти в условиях ограничений со стороны западных поставщиков оборудования.

Стало известно о готовящемся докладе инженеров компании Samsung на конференции IEEE International Solid-State Circuits Conference 2025. Это произойдёт 19 февраля. Специалисты расскажут о будущей 400-слойной памяти 3D NAND, которой пока нет ни у одного производителя в мире.

Источник изображения: blocksandfiles.com

Согласно данным о документе, у будущей памяти Samsung число рабочих слоёв будет более 400. Кристаллы с отдельными наборами слоёв будут стыковаться друг с другом в процессе производства (технология WF-Bonding или подложка к подложке), что позволяет упростить выпуск многослойных микросхем памяти.

Сегодня память с наибольшим количеством слоёв производят массово или в виде образцов компании SK Hynix (321 слой), Samsung (286), Micron (276), Western Digital и Kioxia (218) и SK Hynix Solidigm (192). При этом Western Digital, Kioxia и YMTC разрабатывают 300-слойную память, которую представят в наступающем году. Основная борьба за первенство разгорелась между SK Hynix и Samsung, которые готовы штурмовать рубежи памяти с 400 слоями и более.

Ожидаемый к представлению 400-слойный чип Samsung будет объёмом 1 Тбит с плотностью 28 Гбит/мм². В каждую ячейку будут записываться по три бита данных. Заявленная скорость обмена по каждому контакту будет достигать 5,6 Гбит/с, что на 75 % больше, если сравнивать с актуальными чипами памяти Samsung 9-го поколения (400-слойная память будет относиться к 10-му поколению V-NAND Samsung). Очевидно, что такая память подойдёт как для изготовления SSD с шиной PCIe 5.0, так и PCIe 6.0.

Более плотная память Samsung может подтолкнуть производителей к выпуску SSD объёмом 256 Тбайт и даже 512 Тбайт. Возможно это будет через год или через два. Подождём февральского доклада и более чётких позиций руководства Samsung в отношении производства новой памяти.

Китайский крупнейший производитель флеш-памяти YMTC теперь обрабатывает от 400 000 до 500 000 пластин в год для выпуска передовой памяти NAND, причем все на отечественных пластинах. Причём ранее китайская компания покупала японские кремниевые пластины в больших количествах, но её потеря в качестве клиента стала для японской Sumco существенной проблемой.

Источник изображений: Sumco

В прошлом году компания YMTC со своей архитектурой флэш-памяти Xtacking 4.0 3D NAND стала первой компанией, которой удалось достичь количества слоев в 3D NAND в более чем две сотни. Продукт компании, X4-9070, 232-слойная TLC 3D NAND, использует несколько кремниевых пластин, что увеличивает потребление этого сырья — по прогнозам, YMTC потребляет уже около 500 000 пластин в год. Это может показаться большим объёмом, но для сравнения мировой лидер в сфере NAND, компания Samsung, способна обрабатывать до 2 млн пластин в квартал, то есть в 16 раз больше.

И тем не менее, достижение YMTC — огромный успех для китайского импортозамещения, и в то же время сильный удар для компаний, которые раньше поставляли китайским фирмам сырье. Как поясняет ресурс ComputerBase.de, тревожные сигналы руководство японской компании Sumco, являющейся одним из крупнейших поставщиков кремниевых пластин в мире, посылало ещё две недели назад, когда отчитывалось о результатах очередного фискального квартала. По оценкам представителей Sumco, китайская полупроводниковая промышленность сейчас способна выпускать до 1 млн кремниевых пластин в год, и половина этого количества уходит на нужды китайского производителя памяти типа 3D NAND — компании YMTC. Ранее последняя была клиентом Sumco, но по мере усиления санкций против Китая утратила доступ к зарубежному сырью, а потому перешла на закупку китайского.

На графике поставок кремниевых пластин из презентации Sumco видно, как в 2023 году просели объёмы поставок продукции на мировой рынок, и данную динамику как раз можно объяснить усилением санкций США против Китая осенью 2022 года, к которым японские производители были вынуждены присоединиться. Производство памяти типа 3D NAND требует большого количества кремниевых пластин, поскольку микросхемы имеют многослойную компоновку. В случае с самой передовой продукцией YMTC количество слоёв превышает 230 штук. Сможет ли спрос на продукцию Sumco восстановиться до прежних уровней, руководство японской компании не уверено, а потому уже в следующем году собирается задуматься о сокращении капитальных затрат и отсрочке введения в строй новых производственных линий.

Впрочем, есть сфера деятельности, которую антикитайские санкции не затронули. Речь идёт о поставках кремниевых пластин для выпуска чипов по передовым техпроцессам с нормами от 5 до 2 нм включительно. В отдельных сегментах рынка японские Sumco и Shin-Etsu Chemical контролируют почти 100 % рынка кремниевых пластин на этом направлении. Попутно будет расти спрос на кремниевые пластины, применяемые при выпуске памяти типа HBM. В этой сфере Sumco рассчитывает на среднегодовые темпы роста спроса на 36 % на протяжении последующих трёх лет.

Возвращаясь к YMTC хотелось бы добавить, что хотя компания использует кремний китайского производства, она по-прежнему полагается на иностранные инструменты, фоторезисты и прекурсоры. Есть некоторые признаки того, что YMTC разрабатывает собственные инструменты; это план более широкой стратегии китайской полупроводниковой промышленности, направленной на развитие каждого этапа процесса производства полупроводников. Huawei также занимается разработкой EUV-сканеров, и YMTC может помочь, ведь тоже нуждается в новых инструментах.

По мере роста цен на флеш-память её производители воспряли духом и начали рассказывать о дальнейших планах по совершенствованию технологий её выпуска. SK hynix на этой неделе сообщила, что приступает к массовому производству первой в мире 321-слойной памяти 3D NAND (сама компания называет её 4D NAND), которую начнёт поставлять клиентам в следующем полугодии.

Источник изображения: SK hynix

Являясь лидером в сегменте HBM, востребованной ускорителями вычислений для ИИ, компания SK hynix теперь претендует на статус «поставщика полного цикла» памяти для систем искусственного интеллекта. Она напоминает, что в июне прошлого года стала первым в мире поставщиком 238-слойной памяти NAND, а теперь за счёт применения передовых технологий монтажа стеков внутри микросхемы первой преодолела рубеж в 300 слоёв. Терабитные микросхемы 321-слойной памяти 3D NAND её клиенты начнут получать в первой половине 2025 года.

Прогресс в увеличении количества слоёв памяти был достигнут за счёт совершенствования технологии создания вертикальных каналов и применения материала с большей механической стабильностью. При этом 321-слойная память была разработана на той же платформе, что и 238-слойная. Переход на выпуск нового поколения при этом повысит производительность производства на 59 % с минимальными рисками.

Кроме того, новое поколение памяти повышает скорость передачи информации на 12 % и повышает скорость чтения на 13 %, при этом энергетическая эффективность данных операций увеличивается более чем на 10 %. Такие микросхемы станут хорошей основой для современных скоростных твердотельных накопителей, применяемых в системах искусственного интеллекта.

Немалая часть микросхем памяти Samsung и SK hynix выпускается на территории Китая, и профильное оборудование требует обновления и замены. Как отмечает издание Chosun Daily, компания Samsung готовится продать выведенное из эксплуатации оборудование для выпуска памяти типа 3D NAND со своего китайского предприятия на внутреннем рынке.

Источник изображения: Samsung Electronics

Предполагается, Samsung попытается найти новых владельцев для своего бывшего в употреблении оборудования для выпуска 100-слойной памяти типа 3D NAND. Наиболее вероятными кандидатами на покупку являются китайские производители памяти, но до сих пор Samsung и SK hynix предпочитали продавать оборудование через посредников, избегая прямых сделок с китайскими компаниями. Samsung собирается переводить своё предприятие в китайском Сиане на выпуск 200-слойной памяти.

По правилам экспортного контроля в США, которые вступили в силу в октябре 2022 года, поставки в Китай оборудования для выпуска памяти 3D NAND с более чем 128 слоями запрещены. Samsung и SK hynix смогли выбить для себя освобождение от этих ограничений на неопределённый срок. Однако, реализация бывшего в употреблении оборудования на территории Китая представляет для корейских компаний определённый риск даже в случае с техникой, предназначенной для выпуска памяти по более старым нормам. Сама Samsung намеревается к 2026 году наладить выпуск 400-слойной памяти типа 3D NAND. Удастся ли компании найти в Китае покупателей для своего старого оборудования без ущерба для взаимоотношений с американскими чиновниками, станет понятно в следующем году, когда вопрос об избавлении от этого оборудования обретёт высокую актуальность.

Компания Western Digital, наиболее известная как производитель устройств хранения данных, объявила о разделении своих веб-сайтов. Теперь WD.com будет посвящён жёстким дискам, а SanDisk.com — продуктам на основе флеш-памяти, включая SSD. Годом ранее было объявлено о разделении бизнеса: Western Digital и SanDisk будут функционировать как независимые компании, каждая со своим ассортиментом.

Источник изображения: Western Digital

Разделение коснулось и линеек продуктов, и служб поддержки, пишет издание Tom's Hardware. На WD.com теперь можно найти все модели HDD, включая устройства под брендами Western Digital и G-Technology. SanDisk.com, в свою очередь, раскрывает весь спектр продуктов на базе 3D NAND флеш-памяти, начиная с карт памяти и USB-накопителей и заканчивая SSD корпоративного уровня, даже если они в настоящее время продаются под маркой WD.

«На сегодняшний день у нас работают два специализированных веб-сайта: WesternDigital.com для всех продуктов HDD и SanDisk.com для всех продуктов флеш-памяти, включая SSD, карты памяти, USB-накопители и многое другое», — говорится в заявлении Western Digital. Службы поддержки также разделены. Western Digital будет оказывать поддержку для дисков HDD, а SanDisk — для продуктов на базе NAND.

О планах по разделению бизнеса Western Digital объявила около года назад. Одна компания сфокусируется на производстве HDD, а другая на продуктах, связанных с 3D NAND, включая собственно производство флеш-памяти. Официальное разделение Western Digital должно завершиться во второй половине 2024 года, предположительно в течение следующих нескольких недель.

Отмечается, что с момента объявления о разделении в октябре 2023 года Western Digital добилась значительного прогресса. Были созданы юридические лица в 18 странах и подготовлены необходимые финансовые структуры, о чём компания сообщила в марте. Подача документов в регулирующие органы также близится к завершению. После окончания всей процедуры обе компании будут функционировать как два независимых акционерных общества.

Новую компанию (SanDisk), ориентированную на NAND, возглавит Дэвид Геккелер (David Goeckeler), действующий генеральный директор Western Digital. А Ирвинг Тан (Irving Tan), в настоящее время исполнительный вице-президент по глобальным операциям, станет генеральным директором уже независимой компании Western Digital, производящей HDD. Решение о разделении бизнеса было принято в связи с трудностями в управлении из-за разной направленности продуктов и замедлением роста на высококонкурентном рынке.

В следующем году должна закрыться вторая часть сделки SK hynix по покупке у Intel бизнеса по производству твердотельной памяти, который преимущественно строился вокруг предприятия по выпуску 3D NAND в китайском Даляне. По слухам, новые владельцы бизнеса рассматривают возможность вывода компании Solidigm на американский фондовый рынок.

Источник изображения: Solidigm

Как напоминает ресурс Blocks & Files, первая часть объявленной в октябре 2020 сделки подразумевала продажу SK hynix за $7 млрд предприятия Intel в Даляне, на котором выпускались микросхемы памяти 3D NAND и твердотельные накопители на их основе. Второй этап сделки подразумевал передачу в 2025 году интеллектуальной собственности и штата разработчиков Intel в Даляне, а также занятого на производстве в этом городе бывшего персонала американской компании. За это SK hynix должна в следующем году выплатить Intel ещё $2 млрд. Профильный бизнес, доставшийся корейским инвесторам от Intel, уже некоторое время работает под названием Solidigm. В прошлом квартале, по данным корейских СМИ, данная компания впервые получила прибыль после 12 подряд убыточных кварталов.

Как известно, сама SK hynix намеревается вкладывать серьёзные средства в развитие производственного кластера в южнокорейском Йонъине. Строительство первого предприятия по выпуску памяти на этой площадке стартует в марте 2025 года и завершится в мае 2027 года, оно потребует $6,8 млрд инвестиций. Соответственно, закрытие сделки с Intel вынудит SK hynix в следующем году потратить ещё $2 млрд на выплату продавцу. По слухам, SK hynix размышляет о возможном выходе Solidigm на IPO в США, чтобы за счёт привлечённых средств инвесторов сократить собственные капитальные затраты. Представители SK hynix эти слухи прокомментировали скупо: «Solidigm рассматривает различные стратегии роста, но никаких решений пока не принято».

Аналитики Wedbush считают, что восстановление финансовых потоков Solidigm делает структурное обособление этой компании от SK hynix более вероятным. Успех затеи с IPO, по их мнению, будет во многом зависеть от структуры разделения активов, включая технологические планы развития. В настоящий момент предприятие в Даляне, которое досталось Solidigm от Intel, рассчитывает освоить выпуск памяти 3D NAND не более чем с 196 слоями, что нельзя назвать передовым технологическим показателем.

Американская компания Micron Technology не только стала мишенью китайских санкций, но и подверглась обвинениям со стороны китайского конкурента в лице компании YMTC, выпускающей твердотельную память типа 3D NAND. Этот китайский производитель на днях обвинил Micron в нарушении 11 своих патентов и подал иск в суде американской юрисдикции.

Источник изображения: Micron Technology

Об этом сообщило на этой неделе агентство Bloomberg, сославшись на поданный YMTC в прошлую пятницу иск к американской компании Micron Technology в Федеральном окружном суде Северного округа Калифорнии. В нём Micron обвиняется китайской компанией YMTC в грубом нарушении законных прав этой компании на интеллектуальную собственность, защищаемую 11 патентами.

Этот иск был подан на следующий день после того, как суд в Техасе вынес решение в пользу компании Netlist, обвинявшей Micron в нарушении её прав на интеллектуальную собственность. Теперь Micron должна будет выплатить Netlist материальную компенсацию в размере $445 млн. В какую сумму оценивается ущерб по иску YMTC, не уточняется.

Это уже не первый случай судебного преследования Micron со стороны YMTC, первое дело такого плана начало рассматриваться американскими органами правосудия ещё в ноябре 2023 года. В том иске фигурировали технологии YMTC, имеющие отношение к выпуску и работе микросхем памяти типа 3D NAND. Уже в прошлом году YMTC начала снабжать своих клиентов 232-слойными чипами памяти этого типа, что вполне соответствует уровню технологических возможностей основных мировых конкурентов. Micron с мая прошлого года находится в Китае под санкциями, её продукция не может использоваться в объектах критической информационной инфраструктуры. Теперь китайская компания пытается преследовать американского конкурента на родной для него земле.

Производители твердотельной памяти увеличивают плотность хранения информации как за счёт увеличения количества бит на одну ячейку, так и за счёт увеличения количества слоёв в микросхеме. Kioxia в этом отношении продвинулась до 218 слоёв, начав массовое производство соответствующей памяти 3D NAND на своём предприятии в Японии в этом месяце.

Источник изображения: Kioxia

Данную новость опубликовало агентство Nikkei, сообщив о способности Kioxia тем самым увеличить ёмкость микросхем памяти примерно на 50 % и снизить энергопотребление на 30 % по сравнению с существующей продукцией этой марки. Этот же источник сообщает, что помимо спроса со стороны систем искусственного интеллекта, общее оживление рынка твердотельной памяти привело к тому, что в июне степень загрузки предприятий Kioxia вернулась к 100 %. До этого с октября 2022 года компании приходилось планомерно снижать объёмы выпуска памяти из-за перенасыщения рынка, и самые значительные сокращения достигали 30 %.

Компания Kioxia, унаследовавшая бизнес по производству твердотельной памяти от Toshiba Memory Corporation, до конца октября рассчитывает выйти на фондовый рынок. Именно восстановление спроса на 3D NAND подтолкнуло Kioxia к более активным действиям на этом направлении, поскольку благоприятная ситуация на рынке памяти должна привлечь к акциям компании большее количество инвесторов. Впрочем, если в указанные сроки компании не удастся провести IPO, оно может быть отложено до декабря текущего года.

К 2027 году Kioxia рассчитывает увеличить количество слоёв памяти до 1000 штук, но некоторые участники рынка считают, что подобные темпы экспансии не будут экономически себя оправдывать. Недавно компания также объявила о начале поставок микросхем 3D QLC NAND, построенных на кристаллах BiCS восьмого поколения ёмкостью 2 терабита. Одна микросхема такой памяти может хранить до 4 Тбайт информации.

На технологической конференции в Сеуле, по данным PC Watch, компания Kioxia продемонстрировала намерения к 2027 году наладить выпуск микросхем 3D NAND с увеличенным до 1000 штук количеством слоёв. Плотность хранения информации в данном случае вырастет до 100 Гбит/мм². Для сравнения, ещё в 2022 году наличие 238 слоёв у микросхем 3D NAND считалось хорошим результатом.

Источник изображения: Kioxia

При этом в 2014 году память 3D NAND вообще довольствовалась 24 слоями, поэтому за последующие восемь лет их количество увеличилось в десять раз. Если подобные темпы роста (1,33 в год) сохранятся и дальше, то Kioxia рассчитывает на увеличение количества слоёв 3D NAND до 1000 штук к 2027 году. Плотность хранения данных в 3D NAND достигается не только увеличением количества слоёв. Вертикальные и поперечные размеры ячейки памяти также уменьшаются, а количество хранимых в них битов информации увеличивается. Например, QLC предлагает хранить в одной ячейке четыре бита информации, тогда как TLC обеспечивала только три бита на ячейку.

По мере увеличения количества слоёв 3D NAND возникают проблемы с травлением отверстий, необходимых для межслойного соединения чипов друг с другом. Более глубокие каналы обладают более высоким сопротивлением, и для формирования межслойных соединений требуются новые материалы со специфическими свойствами, а также новые методы их обработки. Например, на смену поликристаллическому кремнию приходит монокристаллический. Kioxia также рассчитывает заменять проводники внутри каждого слоя 3D NAND с вольфрамовых на молибденовые для снижения сопротивления и уменьшения задержек.

Производственный партнёр Kioxia в лице корпорации Western Digital попутно говорит о проблеме роста капитальных затрат по мере увеличения количества слоёв в памяти 3D NAND, а также снижении экономической эффективности подобной миграции. Себестоимость производства памяти по мере увеличения количества слоёв снижается всё меньше и меньше. Скорее всего, именно экономические причины вынудят производителей 3D NAND замедлить темпы «гонки за увеличением количества слоёв».

Сейчас Kioxia и Western Digital выпускают память поколения BiCS 8 в 218-слойном исполнении. Поколения BiCS 9 и BiCS 10 обеспечат увеличение количества слоёв до 300 и 400 штук. Американский производитель не хотел бы по экономическим соображениям поддерживать существующие темпы увеличения количества слоёв памяти 3D NAND.

Когда на этой неделе у специалистов iFixit дошли руки до вскрытия смартфона Huawei Pura 70 Pro, достоверно судить о происхождении микросхемы NAND внутри нового смартфона китайской марки они судить не могли, просто предположив, что к её выпуску причастна дочерняя компания HiSilicon. Эксперты TechInsights утверждают, что на самом деле это была специализирующаяся на данном виде продукции YMTC.

Источник изображения: Huawei Technologies

В подобном открытии нет ничего удивительного, учитывая формальное отставание крупнейшего в Китае производителя 3D NAND от своих зарубежных конкурентов от силы на пару ступеней технологического процесса. Тем более, что ещё пару лет назад Apple всерьёз рассматривала память YMTC в качестве твердотельного хранилища своих iPhone, и соответствующим планам помешало только ужесточение американских санкций.

Как поясняет Bloomberg со ссылкой на комментарии экспертов TechInsights, в составе смартфонов Huawei Pura 70 используется память типа 3D NAND производства китайской YMTC, выпущенная уже после 2023 года, поскольку об этом позволяют говорить некоторые технологические усовершенствования. Конечно, такие чипы 3D NAND всё ещё отстают от выпускаемых SK hynix, которая оказалась невольно причастной к оснащению прошлогодних смартфонов Huawei Mate 60 Pro, но вполне соответствуют современным требованиям со стороны производителей мобильных устройств.

Микросхема оперативной памяти DRAM в составе смартфонов Huawei Pura 70 произведена южнокорейской компанией Samsung Electronics, но её нельзя назвать ультрасовременной. Как поясняют представители TechInsights, данный чип по уровню технологического развития соответствует компонентам представленных в начале прошлого года флагманских смартфонов Samsung Galaxy S23+, что для условий сохраняющихся санкций в отношении Huawei не так уж плохо. Когда SK hynix в прошлом году пришлось оправдываться по поводу появления своей памяти NAND в составе Huawei Mate 60, компания заявила, что китайский производитель мог использовать запасы микросхем памяти, созданные ещё в 2020 году до введения специфических санкций США. По прогнозам TechInsights, в этом году Huawei сможет отгрузить на рынок около 10,4 млн смартфонов семейства Pura.