Memoria 4D NAND da SK Hynix: qualcosa di già visto?

Dopo Toshiba, anche SK Hynix ha presentato delle nuove memorie al Flash Memory Summit, denominate 4D NAND. Nonostante il nome implichi una "nuova dimensione" rispetto alle classiche 3D NAND, questi chip sembrano stranamente simili ad altre soluzioni sviluppate da Intel e Micron, anche se integrati ad altre tecnologie già esistenti.

Queste 4D NAND usano un design CTF (Charge Trap Flash), già utilizzato in precedenza dall'azienda e sfruttato anche da Samsung, Western Digital e Toshiba per la produzione delle loro memorie flash. Intel e Micron sono quindi, almeno al momento, le uniche due aziende ad utilizzare ancora un design Floating Gate.

Sembra però che a breve Intel rimarrà sola in quanto Micron, dopo l'arrivo sul mercato dei chip di nuova generazione, ha in programma di usare una tecnologia proprietaria denominata "Replacement Gate", che però non sarebbe altro che un rebrand del design CTF.

SK Hynix afferma che la sua nuova tecnologia 4D NAND differisce dalla 3D NAND dei competitor per l'affiancamento al design CTF della tecnologia PUC (Periphery Under Cell).

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La classica 3D NAND è formata da due componenti primari, un array e dei circuiti periferici. La nuova memoria 4D, esattamente come la 3D, consiste in un array composto da strati verticali in cui sono immagazzinati i dati, mentre i circuiti periferici si trovano sui bordi del chip. Questi circuiti controllano l'array, che cresce di dimensioni e complessità mano a mano che si aggiungono nuovi strati. Questa crescita porta però a un aumento del prezzo del prodotto finale.

Per aggirare il problema, l'azienda ha deciso di usare il design PUC, che posiziona i circuiti sotto l'array anziché intorno a esso. In questo modo si aumenta la densità e di conseguenza si abbattono i costi.

Questo è lo stesso design che Intel e Micron hanno iniziato a sviluppare con la loro prima generazione di memorie 3D, chiamandolo però CuA (CMOS under Array). Anche Samsung ha annunciato che in futuro userà un design di tipo CuA, quindi di certo la tecnica usata da SK Hynix non è una novità.

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Ne consegue che un semplice rebrand di tecnologie già esistenti non porta le memorie nella quarta dimensione e, pur dovendone ancora valutare le prestazioni, sembra che la mossa di chiamare i nuovi chip 4D NAND sia solo una scelta di marketing.

Tralasciando i nomi e guardando alla roadmap, SK Hynix sembra comunque avere dei piani abbastanza impressionanti. I primi sample di 4D NAND arriveranno nel Q4 2018, mentre le memorie flash TLC a 96 layer avranno capacità standard di 1 Tb per die per gli SSD e 512 Gb per i package BGA.

Le memorie QLC a 96 layer dovrebbero invece arrivare sul mercato nella seconda metà del 2019, un po' in ritardo rispetto a quelle dei concorrenti, attese entro la fine dell'anno. Nella roadmap SK Hynix indica anche una memoria 4D NAND a 500 layer, ma non sono stati forniti dettagli riguardo eventuali tempistiche.


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