Флеш-память типа NOR появилась чуть раньше, чем NAND, но благодаря дешевизне и простоте масштабирования именно NAND получила более широкое распространение. Этому во многом помогло освоение технологии 3D NAND, благодаря которой удалось серьёзно нарастить ёмкости серийных накопителей.

NOR не умерла, поскольку у неё есть преимущества перед NAND — быстрый случайный доступ вкупе с надёжностью, благодаря чему она часто используется во встраиваемых и индустриальных решениях для хранения прошивок, BIOS и т.д. Однако отсутствие многослойности серьёзно сдерживало масштабирование данного типа флеш-памяти. Но тайваньская компания Macronix, специализирующаяся на создании нишевых NAND- и NOR-решений, собирается это изменить.

3D NOR. Источник: Macronix

Ещё в 2022 году Macronix объявила о том, что работает над созданием 32-слойной памяти 3D NOR, что позволит нарастить ёмкость в сравнении с 2D NOR в семь раз. Основными рыночными нишами для данной разработки были названы встраиваемые и промышленные приложения, а также сфера автомобильного транспорта.

Структурно 3D NOR состоит из многослойного «бутерброда» с чередующимися слоями оксидов и нитридов, который пронизывают так называемые «пробки» — довольно сложные вертикальные структуры, состоящие из двух столбцов полупроводника, легированного по n-типу, с прокладкой из нитрида кремния между ними. Две такие «пробки» на каждую ячейку служат в качестве стока и истока для транзисторов, составляющих каналы бит-столбцов. Строки слов (и затворы вышеупомянутых транзисторов) расположены ортогонально.

Источник: Macronix

Новая память рассчитана на 100 тыс. циклов перезаписи с полным стиранием, имеет задержку доступа в районе 100 нс и линейную скорость доступа 400 Мбайт/с на кристалл (DDR-200). Она также характеризуется низким энергопотреблением (питание 1,8 или 3 В), может иметь интерфейсы QSPI/Octal и отвечает стандартам надёжности AECQ-100 и ISO 26262 ASIL уровня B. Упаковываются кристаллы в стандартные корпуса 24-BGA.

В опубликованных ранее материалах компании говорилось о планах начать массовое производство 3D NOR ёмкостью 1, 2, 4 и 8 Гбит в 2024 году. В реальности новинки несколько задержатся — опытные поставки начнутся в этом году, а широкой доступности чипов раньше 2025 года ждать не стоит.

Корпорация Kioxia объявила о начале пробных поставок чипов QLC NAND максимальной на сегодняшний день ёмкости — 2 Тбит. Изделия, выполненные по технологии BiCS Flash 3D восьмого поколения, лягут в основу SSD большой вместимости, рассчитанных в том числе на нагрузки ИИ.

Отмечается, что Kioxia смогла добиться вертикального и горизонтального масштабирования кристалла памяти с помощью запатентованных процессов и инновационных архитектур. В частности, задействована технология CBA (CMOS directly Bonded to Array), которая обеспечивает более высокую плотность и скорость интерфейса до 3,6 Гбит/с.

Источник изображения: Kioxia

По заявлениям разработчика, изделия 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит позволяют увеличить плотность хранения информации примерно в 2,3 раза и поднять эффективность записи на 70 % по сравнению с нынешними изделиями Kioxia QLC пятого поколения. В корпусе с размерами 11,5 × 13,5 × 1,5 мм упакованы 16 кристаллов на 2 Тбит, что в сумме даёт вместимость в 4 Тбайт.

Корпорация Kioxia отмечает, что изделия на 2 Тбит оптимизированы для достижения максимальной ёмкости. Вместе с тем анонсированы QLC-решения на 1 Тбит, оптимизированные для обеспечения наилучшей производительности. У них скорость последовательной записи информации увеличена на 30 %, тогда как задержка при чтении уменьшена на 15 %. Такие решения найдут применение в высокоскоростных устройствах хранения информации, включая потребительские SSD.

Аналитическая компания Trendforce сообщила прогноз развития рынка DRAM в 2023 году, согласно которому память для серверов обгонит чипы памяти для мобильных устройств по доле в общем выпуске DRAM. По данным Trendforce, во второй половине 2022 года рынок памяти находился в состоянии свободного падения: в III квартале средние цены на DRAM снизились на 31 %, в IV квартале — ещё на 34 %.

В этом году Trendforce даёт консервативный прогноз относительно роста поставок смартфонов и увеличения объёма DRAM в них. Рост среднего установленного объёма памяти DRAM в смартфонах, который начал заметно замедляться ещё в 2022 году, станет более ограниченным, а мобильная DRAM будет виновником сокращения доли всего рынка DRAM, отметили аналитики. Причиной аналитики называют образовавшиеся складские запасы, что повлияло на аппаратные спецификации разрабатываемых смартфонов. TrendForce ожидает, что в ближайшие годы прирост среднего объёма DRAM в смартфонах будет ниже 10 % год к году.

Источник: Trendforce

А вот на серверном рынке ситуация иная. Появление новых приложений, связанных с ИИ и высокопроизводительными вычислениями (HPC), влечёт за собой потребность в большем объёме памяти. Поэтому TrendForce полагает, что серверная память будет составлять наибольшую часть общего объёма производства на рынке DRAM в течение следующих нескольких лет. TrendForce также отметила, что память DRAM для серверов обладает определённой степенью эластичности по цене, которая меняется в соответствии со спросом, а контрактные цены на неё значительно снизились с III квартала 2022 года.

TrendForce прогнозирует, что средний установленный объём DRAM в серверах увеличится в этом году на 12,1 % в годовом исчислении. По оценкам TrendForce, серверная память в этом году займёт около 37,6 % рынка, тогда как мобильная DRAM— около 36,8 %. То есть серверная DRAM обгонит мобильную DRAM.

TrendForce также считает, что к 2025 году SSD корпоративного класса будут представлять самый большой сегмент рынка флеш-памяти NAND. Снижение цен стимулировало спрос на неё со стороны производителей смартфонов и серверов, утверждает компания. В связи с этим рост установленного объёма флеш-памяти NAND на одно устройство должен превысить 20 % как для смартфонов, так и для корпоративных твердотельных накопителей.