SK hynix begint massaproductie 3d-nandgeheugen met 238 lagen

De Zuid-Koreaanse geheugenmaker SK hynix is begonnen met de massaproductie van zijn 238-laagse tlc-nandgeheugen. De geheugenchips zijn volgens de fabrikant sneller en zuiniger dan zijn voorgaande nandchips.

De nieuwe SK hynix-geheugenchips halen datatransferrates van 2,4Gbit/s per chip, wat neerkomt op een toename van 50 procent ten opzichte van de vorige generatie tlc-nand met 176 lagen. De daadwerkelijke lees- en schrijfsnelheden stegen op hun beurt met 20 procent. Daarbij daalde het stroomverbruik bij het uitlezen van data met 21 procent. Volgens de fabrikant zullen de nieuwe chips gebruikt worden in smartphones, PCIe 5.0-ssd's en ssd's voor servers.

SK hynix demonstreerde zijn geheugenchips met 238 lagen vorig jaar al, maar was nog niet begonnen met de massaproductie. Door het aantal lagen te verhogen kunnen geheugenmakers meer chips uit een wafer halen. Dat moet onder meer leiden tot lagere productiekosten. SK hynix stelt dat zijn productie-efficiëntie met 34 procent toeneemt door de overstap op 238-laagsgeheugen. De Zuid-Koreaanse geheugenmaker begint met de productie van 512Gbit-chips, wat neerkomt op 64GB. Later dit jaar wil de fabrikant die dichtheid verdubbelen naar 1Tbit of 128GB per chip.

SK hynix noemt zijn nieuwe chips '4d-nand', hoewel het in de praktijk nog steeds een variant op 3d-tlc betreft. 4d-nand is een marketingterm die de fabrikant al sinds 2018 gebruikt voor geheugen met een chargetrapflashontwerp en een peri-under-cell lay-out. Bij ctf worden ladingen opgeslagen in een insulator voor minder interferentie; traditioneel gebeurt dat in een geleider. Bij puc worden bepaalde schakelingen onder de geheugencel geplaatst voor een hogere productie-efficiëntie en dichtheid. Normaliter zitten die schakelingen naast de cel.

SK hynix 3d-tlc met 238 lagen
Bron: SK hynix

Door Daan van Monsjou

Nieuwsredacteur

08-06-2023 • 15:57

12

Lees meer

Reacties (12)

12
12
6
2
0
5
Wijzig sortering
Belangrijk is dat het verhogen van het aantal lagen het belangrijkste instrument is om de capaciteit van SSD's nog te verhogen: Het aantal nanometers kan niet meer kleiner zonder de levensduur te kort te maken. Maar elke extra laag is een extra fabricagestap, en indien verkeerd uitgevoerd kan hij een wafer om zeep helpen. Er zit daarmee een balans tussen meer lagen aanbrengen en een groter plakje silicium uit het wafeltje snijden.

Daarmee is er ook voor SSD's geen Wet van Moore meer: De capaciteit verhogen is geen automatisme, maar keihard werken.
Als een laag is "verkeerd uitgevoerd" kan je die laag niet gebruiken, toch? Dus in plaats van 238 lagen krijg je 230. Of 200. iets minder capaciteit maar toch wel niet helemaal "zeep" (of zand, in dit geval)
Er zit sowieso redundancy in de lagen zelf, en inderdaad een aantal lagen meer dan strikt noodzakelijk.
De wet van Moore is voor niemand een automatisme. De hele chipindustrie moet blijven innoveren om zich eraan te conformeren
De wet van Moore is een investeringswet waarbij je werkt aan goedkopere transistors of bitjes. Bij het verdubbelen van de lagen gaan de lithografie en proces kosten slechts met een beperkte hoeveelheid omhoog.

De wet houd ook daar gewoon stand. De tijdslijn en de methoden veranderen alleen.
De lagen verdubbelen niet (meer). Vereiste voor Moore is exponentiële groei. Samsung's eerste 3D-NAND gebruikte 24 lagen. Dat was in 2013. Bij verdubbeling volgens Moore (18 maanden) zouden we inmiddels op zo'n 2400 lagen moeten zitten. Bij een vertraagde versie van Moore van 24 maanden zouden we inmiddels op zo'n 770 lagen moeten zitten.

Conclusie: 3D-NAND geeft niet de groei die nodig is om Moore vol te houden. Ik zie in het geheel geen exponentiële groei, enkel nog incrementele groei.
18 of 24 maanden voor een verdubbeling is het al een hele poos niet meer. Feit blijft wel dat de bitjes en transistors nog altijd goedkoper worden en het nog altijd zeer rendabel is om te investeren. NAND gaat nog wel over de 1000 lagen heen, en ook die-on-die stacking word steeds extremer.

Bitjes of transistors fysiek kleiner maken is niet het doel, maar een middel. Verder is ‘het einde van Moore’s law’, ie het niet rendabel meer kunnen investeren nog lang niet in zicht.
Zeker, er is zeker nog vooruitgang en die vooruitgang zal niet binnen afzienbare tijd stoppen (waarschijnlijk wel verder afremmen). Mensen verwarren dat met de Wet van Moore, de Wet van Moore is exponentieel.

Dat is geen detail: Gevolg van de Wet van Moore was dat de vooruitgang zo snel was, dat mensen vrijwillig goed werkende apparaten weggooiden en nieuwe kochten. Daarmee was de geldstroom hoog en daarmee konden iedere keer nieuwe fabrieken neergezet worden.
Geen probleem toch, gewoon een extra dimensie creëren! 3D, 4D, 5D, the sky is the limit! :+

[Reactie gewijzigd door MnrWouterZ op 24 juli 2024 00:16]

Wel cool die ontwikkeling.
Het is verder geen "dimensie" er bij maar dat ze in 3D meer lagen plaatsen zodat op dezelfde oppervlakte, meer data kan komen.

Het 4D-verhaal hier is marketing waarbij ze de control-layers ipv naast, nu onder/bovenop de data-layers weten plaatsen ( plaatje )

Verder interessant hoe men in 8 jaar tijd van 24 lagen naar 238 lagen (10x) weten te groeien ( plaatje ) :
Hoeveel chips zitten er dan in een package? Ik zie 3 packages/chips op die ssd. Met nog eens 5 op de achterkant heb je 8x 128GB, dat is 1TB. Een kwart van wat nu al mogelijk is.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.