Kioxia ya tiene las nuevas NAND Flash para SSD: 300 capas y 205 MB/s

Será el mes que viene en el Simposio 2023 para tecnología y circuitos integrados VLSI donde Kioxia y WD presentarán con todo lujo de detalles lo último en NAND Flash, además de otras empresas que también tienen novedades, como Tokyo Electron. Y es que la nueva hornada de dispositivos que verá la luz en 2024 y más allá ya se ha formulado en base a las NAND Flash que les darán vida, y todo promete bastante. En concreto, Kioxia tendrá hasta 300 capas y 205 MB/s, dos estrategias distintas enfocadas a mercados diferentes.

Por un lado, tenemos que hablar de sus nuevas tecnologías que harán que las NAND Flash escalen hasta las 300 capas, mientras que por el otro, ya con menor densidad, ambas empresas se centran en la velocidad. La forma de conseguir ambos objetivos no está demasiado clara y es un poco ambigua, pero la trataremos porque hay datos técnicos interesantes.

Kioxia a por los 205 MB/s en NAND Flash

Kioxia-3D-NAND

Son esfuerzos conjuntos con Western Digital, donde su asociación es ya conocida. Un documento C2-1 ha mostrado los primeros detalles de lo que han conseguido en el 2022, y todo se basa en aumentar los llamados Plane, o planos. Comenzaremos con las nuevas NAND Flash TLC 3D de 1 TB, ya que el documento revela que serán las encargadas de ofrecer el mejor rendimiento dentro de las empresas.

Se habla de 3 bits por celda con una capacidad de más de 17 Gb por milímetro cuadrado, que al no ser un número concreto como máximo, no podemos dilucidar hasta dónde podrán escalar, pero la cifra ya supone un salto cualitativo frente a las opciones, por ejemplo, de Micron. Para hacernos una idea, los estadounidenses consiguieron 232 capas con 14,6 Gb por mm2 y un ancho de banda de 2,4 MT/s.

Kioxia aquí, casi 9 meses más tarde eso sí, ha conseguido 210 capas de memoria monolítica de 1 TB con un ancho de banda de 3,2 Gbps rindiendo nada menos que 205 MB/s. Dicho esto, no hay que confundir estas NAND Flash con las de 218 capas. Aquí hablamos de 8 planes frente a 4 y una latencia de 40 μs frente a los 56 de la versión algo más densa. Por lo tanto, estamos ante una versión de alto rendimiento que logra reducir los datos de dirección en un 41% entre memoria y host, así que estará destinada a los SSD más TOP.

Por último, dentro de esta NAND Flash, el documento cita una técnica basada en un pulso y dos luces estroboscópicas que reducen el tiempo de detección en un 18%, pero no indaga en más datos, así que tendremos que esperar a que muestren exactamente como lo hacen.

Los nuevos SSD de alta capacidad rivalizarán con los HDD de gama media

Kioxia-Western-Digital-NAND-Flash-300-capas

En este apartado con sus nuevas NAND Flash de 300 capas la información es todavía más escueta. El documento se cita como T7-1 y tiene por nombre "Técnicas de cristalización lateral inducida por metal altamente escalable (MILC) para un canal de silicio vertical en memoria flash 3D ultra alta (> 300 capas)". Ya de por sí el nombre es rimbombante, pero vamos a ver que describe brevemente.

La técnica de la cristalización lateral no es nueva, pero sí que lo es el hecho de que se añada un metal a la ecuación. El objetivo, según se cita en el documento, es permitir la formación de canales verticales, los llamados "macarroni" tan famosos en la industria, que permitan una longitud de 14 micras de largo con un agujero vertical que conecte 300 capas.

Este proceso se haría mediante la captación de níquel y lo que se ha conseguido con esta cristalización lateral por metal es reducir el ruido de lectura en más del 40% mejorando la increíble cifra de 10 veces la conducción por cada canal sin degradación en la confiabilidad de cada celda de memoria.

Tokyo Electron se une a la batalla: 400 capas

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No hay más detalles, pero como punto a tratar final, Tokyo Electron, que también se cita como otra empresa con novedades, afirma haber conseguido 400 capas 3D con la impresionante cifra de 10 micras para sus canales verticales, algo lógico puesto que el número de capas es mayor.

Además, presentará algo totalmente nuevo en la industria y que han llamado HAR, un tipo de grabado dieléctrico High Aspect Ratio que emplea una etapa de oblea criogénica con una química de gases para lograr esas 10 micras descritas. Todo en solo 33 minutos y reduciendo el carbono a la atmósfera en un 84%. Entendemos por lo descrito que hablamos de una serie de obleas a unas temperaturas subcero donde un gas permite la técnica HAR. Tendremos que esperar un mes para entrar en más detalles de todo lo dicho.