BiCS3: Flash Forward fertigt 3D-NAND-Speicher mit 64 Zellschichten

Toshiba und Western Digital produzieren 3D-Flash-Speicher mit besonders vielen Lagen - 64 Schichten sind bisher Rekord. Bei der Kapazität stellt das NAND allerdings keine Bestmarke auf.

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BiCS3-Dies auf einem Wafer
BiCS3-Dies auf einem Wafer (Bild: Marc Sauter/Golem.de)

Toshiba und Western Digital haben angekündigt, den weltweit ersten 3D-Flash-Speicher mit 64 Zellschichten zu produzieren. Das Flash Forward genannte Joint Venture der beiden Unternehmen stellt den neuen BiCS3-Speicher (Bit Cost Scaling) in der neuen Fab 2 in Yokkaichi, Japan, her und spricht derzeit von der Versuchsproduktion (Pilot Production). Der neue NAND-Flash sichert drei Bit pro Zelle (TLC); ein Die erreicht eine Kapazität von 256 GBit.

  • Wafer mit BiCS3-Dies (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
  • BiCS3-Speicher (Bild: Flash Forward)
  • Schematische Darstellung von BiCS3-Speicher (Bild: Flash Forward)
Wafer mit BiCS3-Dies (Foto: Marc Sauter/Golem.de)
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Die zweite Generation namens BiCS2 vom vergangenen Jahr kommt auf 48 Schichten und 128/256 GBit, ist aber eigentlich die erste - BiCS1 hatte es nie in die Serienproduktion geschafft. Wieso Flash Forward für BiCS3 satte 50 Prozent mehr Layer für die gleiche Kapazität benötigt, bleibt vorerst unklar. Denkbar ist eine drastische Verringerung der Fläche, da die gleiche Dichte durch die vertikale Integration von Zellen erfolgt [Update: laut WD handelt es sich um das kompakteste 256-GBit-Die weltweit] Das würde theoretisch die Chipausbeute (yield) erhöhen und die Produktion von BiCS3 günstiger machen.

Flash Forward nutzt wie Samsung und SK Hynix auf Zellen mit Charge-Trap-Technik, wohingegen IMFT (Intel Micron Flash Technologies) als einzige auf 3D-Flash-Speicher mit Floating-Gate-Technik setzen und so bis zu 384 statt 256 GBit pro Die erreichen. Der Test der MX300-SSD von Crucial zeigt aber, dass die hohe Kapazität eindeutig zulasten der Schreibgeschwindigkeit geht.

  • Fab 2 in Yokkaichi (Bild: Flash Forward)
  • Fab 2 in Yokkaichi (Bild: Flash Forward)
  • Fab 2 in Yokkaichi (Bild: Flash Forward)
  • Fab 2 in Yokkaichi (Bild: Flash Forward)
Fab 2 in Yokkaichi (Bild: Flash Forward)

Der neue BiCS3-Speicher von Flash Forward soll im vierten Quartal 2016 in die Serienfertigung gehen; bis dahin werden Partner weiterhin mit BiCS2-Flash beliefert. Neben der TLC-Variante mit drei Bit pro Zelle möchten Toshiba und Western Digital den BiCS3-NAND auch als MLC-Version mit zwei Bit pro Zelle anbieten, also 128 GBit pro Die. Der nächste Meilenstein sind 512-GBit-Chips, die dürften wohl mit Quadruple-Level-Cells erscheinen.

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