Intel готовит 144-слойную QLC NAND и разрабатывает пятибитную PLC NAND

Сегодня утром в южнокорейском Сеуле Intel провела мероприятие «Memory and Storage Day 2019», посвящённое перспективным планам на рынке памяти и твердотельных накопителей. На нём представители компании рассказали о будущих моделях Optane, о прогрессе в разработке пятибитовой PLC NAND (Penta Level Cell) и о других перспективных технологиях, которые она собирается продвигать в течение последующих лет. Также Intel рассказала о своём желании в дальней перспективе внедрить энергонезависимую оперативную память в настольных компьютерах и о новых моделях привычных SSD для этого сегмента.

Наиболее неожиданной частью презентации Intel о ведущихся разработках стал рассказ о PLC NAND — ещё более плотной разновидности флеш-памяти. Компания подчёркивает, что за последние два года общее количество производимых в мире данных удвоилось, поэтому накопители на базе четырёхбитовой QLC NAND уже не кажутся хорошим решением этой проблемы — отрасль нуждается в каких-то вариантах с большей плотностью хранения информации. Выходом должна стать флеш-память типа Penta-Level Cell (PLC), в каждой ячейке которой хранится сразу по пять битов данных. Таким образом, иерархия видов флеш-памяти в скором виде станет выглядеть как SLC-MLC-TLC-QLC-PLC. Новая PLC NAND сможет хранить в пять раз больше данных по сравнению с SLC, но, естественно, с меньшей производительностью и надёжностью, поскольку для записи и чтения пяти битов контроллер должен будет различать 32 различных состояния заряда ячейки.

Стоит заметить, что Intel в своём стремлении сделать ещё более плотную флеш-память не одинока. О планах по созданию PLC NAND во время прошедшего в августе Flash Memory Summit говорила также и компания Toshiba. Однако технология Intel имеет существенные отличия: компания использует ячейки памяти с плавающим затвором, в то время как разработки Toshiba строятся вокруг ячеек на базе ловушки заряда. Плавающий затвор при росте плотности хранения информации кажется лучшим решением, поскольку он минимизирует взаимное влияние и перетекание зарядов в ячейках и даёт возможность считывать данные с меньшим количеством ошибок. Иными словами, дизайн Intel лучше подходит для наращивания плотности, что подтверждается результатами испытаний коммерчески доступной QLC NAND, сделанной по разным технологиям. Такие тесты показывают, что деградация данных в ячейках QLC-памяти, построенных на базе плавающего затвора, происходит вдвое-втрое медленнее, чем в ячейках QLC NAND с ловушкой заряда.

На этом фоне достаточно любопытной выглядит информация о том, что Micron решила разделить свои разработки флеш-памяти с Intel в том числе из-за желания перейти на использование ячеек с ловушкой зарядов. Intel же остаётся приверженцем первоначальной технологии и планомерно внедряет её во всех новых решениях.

Кроме PLC NAND, которая пока продолжает находиться в стадии разработки, Intel намеревается увеличивать плотность хранения информации во флеш-памяти применением и других, более доступных технологий. В частности, компания подтвердила скорый переход на массовый выпуск 96-слойной QLC 3D NAND: она будет применяться в новом потребительском накопителе Intel SSD 665p.

Затем последует освоение производства 144-слойной QLC 3D NAND — она попадёт в серийные накопители в следующем году. Любопытно, что при этом Intel пока отрицает намерения использовать трёхкратную «спайку» монолитных кристаллов, поэтому в то время как 96-слойный дизайн предполагает вертикальную сборку двух 48-слойных кристаллов, 144-слойная технология, по-видимому, будет базироваться на 72-слойных «полуфабрикатах».

Вместе с ростом числа слоёв в кристаллах QLC 3D NAND разработчики Intel пока не намерены наращивать ёмкость самих кристаллов. На базе 96- и 144-слойной технологий будут выпускаться такие же терабитные кристаллы, как у 64-слойной QLC 3D NAND первого поколения. Это связано с желанием обеспечить SSD на её основе приемлемый уровень производительности. Первыми SSD, где будет применена 144-слойная память, станут серверные накопители Arbordale+.

Источник: 3dnews.ru