1 Tbit, 6 plans meurt avec 50 % de bande passante d’E/S en plus

Avant le sommet de la mémoire flash de la semaine prochaine, Micron a annoncé ce matin que sa nouvelle génération de NAND à 232 couches avait commencé à être expédiée. La sixième génération de la technologie 3D NAND de Micron, 232L, devrait offrir à la fois une bande passante améliorée et une plus grande taille de matrice – notamment l’introduction des premières matrices NAND TLC 1 Tbit de Micron, qui sont les plus denses de l’industrie aujourd’hui. Selon la société, la nouvelle NAND est déjà expédiée en volumes limités aux clients et dans les produits Crucial SSD, les volumes devant encore augmenter plus tard dans l’année.

Micron a annoncé pour la première fois sa NAND 232L lors de son événement Investor Day en mai, révélant que la NAND serait disponible cette année et que la société prévoyait d’augmenter la production d’ici la fin de l’année. Et bien que cette montée en puissance des revenus soit toujours en cours, l’usine de Micron à Singapour est déjà capable de produire suffisamment de la nouvelle NAND pour que Micron puisse confortablement annoncer son expédition, bien que clairement en quantités limitées.

D’un point de vue technique, la NAND 232L de Micron s’appuie sur les éléments de conception de base que Micron a perfectionnés au cours de cette génération. Nous revisitons donc une conception de cordes empilées, avec Micron utilisant une paire de plateaux à 116 plis, contre 88 plis dans la génération précédente. Les ponts avec 116 couches, à leur tour, sont remarquables car c’est la première fois que Micron est capable de produire un seul pont de plus de 100 couches, un exploit auparavant limité à Samsung. Ceci, à son tour, a permis à Micron de produire une NAND avancée avec seulement deux ponts, ce qui pourrait ne pas être possible plus longtemps car les entreprises visent des conceptions avec plus de 300 couches au total.

Les platines NAND de Micron sont toujours construites avec leur architecture CMOS sous matrice (CuA) à piège de charge, la majeure partie de la logique NAND étant placée sous les cellules de mémoire NAND. Micron a longtemps cité cela comme un avantage durable dans la densité NAND, et cela se voit à nouveau pour leur NAND 232L. Selon l’entreprise, ils ont atteint une densité de 14,6 Gbit/mm2, qui est environ 43 % plus dense que leur NAND 176L. Et, selon Micron, quelque part entre 35% et 100% plus dense que les produits TLC concurrents.

Micron 3D TLC Mémoire Flash NAND
232L
(B58R)
176L
(B47R)
couches 232 176
Couverture 2 (x116) 2 (x88)
Capacité de matrice : 1 Tbit 512 Go
Taille de matrice (mm2) ~ 70,1 mm2 ~49.8mm2
Densité (Gbit/mm2) 14.6 10.3
Vitesse d’E/S 2.4MT/s
(ONFi 5.0)
1.6MT/s
(ONFI 4.2)
Débit du programme ? ?
avions 6 4
CuA / PuC Oui Oui

Grâce à l’amélioration de la densité, Micron a enfin pu produire sa première puce TLC 1Tbit, ce qui signifie, du point de vue de la fabrication, que Micron peut désormais également produire des packs de puces 2To en empilant 16 de leurs puces 232L. C’est une bonne nouvelle pour les capacités SSD, souvent limitées dans le haut de gamme par le nombre de packages pouvant être placés. Bien que cela signifie qu’il existe une perte potentielle de performances à des capacités inférieures en raison d’une diminution du parallélisme en déployant moins de paquets.

Dans le même temps, Micron a également travaillé sur la taille de leur boîtier de puces et, par conséquent, alors que la capacité accrue signifie que la taille de leur matrice a augmenté sur une base de génération (nous estimons ~ 70,1 mm2 compte tenu des chiffres de densité de Micron), ils ont encore réduit leur emballage de puces de 28 %. En conséquence, un seul paquet de puces est passé de 12 mm x 18 mm (216 mm2) à 11,5 mm x 13,5 mm (~155 mm2). Ainsi, pour les clients en aval de Micron, la combinaison de la plus grande capacité et des packages physiquement plus petits pour la NAND de Micron signifie que les fabricants d’appareils peuvent soit réduire la quantité d’espace qu’ils allouent aux packages NAND, soit aller dans l’autre sens et essayer encore plus de packages. quantité d’espace comparable.

En plus des améliorations de densité, la dernière génération de NAND de Micron permet également à l’entreprise de mettre à niveau son matériel pour tirer parti des nouvelles technologies d’E/S, ainsi que d’apporter ses propres améliorations pour augmenter les taux de transfert. La grande nouvelle ici est que Micron a augmenté le nombre de faces dans sa puce NAND de 4 à 6, améliorant encore le parallélisme disponible dans chaque puce. Les conceptions d’avions quadruples (quatre) sont devenues courantes dans la génération précédente de NAND, et à mesure que la densité de NAND augmente, le nombre d’avions augmente également, de sorte que les taux de transfert peuvent suivre ces densités plus élevées. Micron a confirmé que les plans de la NAND 232L fournissent des lectures indépendantes, bien qu’ils ne soient pas aussi explicites sur le type de dépendances de lignes de mots qui restent pour les écritures.

Cette augmentation du parallélisme, associée à des taux de transfert internes améliorés, a permis à Micron d’améliorer considérablement ses vitesses de lecture et d’écriture par puce. Selon la société, les vitesses de lecture se sont améliorées de plus de 75 % par rapport à leur NAND de génération 176L, et les vitesses d’écriture ont doublé entre-temps.

Parallèlement à cela, Micron a également implémenté la dernière génération d’ONFi sur sa logique périphérique. Achevé en 2021 et maintenant déployé dans les premiers produits NAND, ONFi augmente les taux de transfert NAND du contrôleur de 50 %, le portant à 2400 MT/seconde. ONFi 5.0 a également introduit une nouvelle méthode de signalisation NV-LPDDR4, qui est disponible à la même vitesse de 2400MT/s, mais parce qu’elle est basée sur la technologie LPDDR, elle consomme moins d’énergie. Selon Micron, ils voient des économies de transfert d’énergie par bit de plus de 30 %, ce qui se traduit par une réduction significative de la consommation d’énergie. Bien que, comme toujours avec ces types de comparaisons, il convient de noter que le gain de bande passante est supérieur aux économies d’énergie (50 % contre 30 %), nous nous attendons donc à ce que la consommation électrique globale augmente pour les produits haut de gamme fonctionnant sur le vitesses les plus rapides prises en charge par la NAND 232L de Micron.

En termes de production, Micron propose la NAND 232L en remplacement complet de la NAND 176L, ce qui signifie que Micron la considère comme adaptée à tout, du mobile et de l’IoT aux clients et aux produits de centre de données. À cette fin, la société effectue déjà les premières livraisons à ses clients, y compris sa propre filiale Crucial. Comme pour les générations précédentes de Micron NAND, commencer tôt avec Crucial permet à l’entreprise d’acquérir une expérience pratique du développement de produits complets avec sa nouvelle NAND avant de la déployer sur son propre équipement professionnel. Fait intéressant, cependant, Micron n’annonce aucun nouveau produit Crucial pour le moment, ce qui implique fortement que Crucial implémentera la nouvelle NAND dans les produits existants. Si tel est le cas, les clients de Crucial voudront faire attention à ce qui se passe et à la révision d’un lecteur qu’ils achètent, car la plus grande puce de 1 To pourrait avoir des implications sur les performances des produits conçus à l’origine autour de puces de 512 Gbit. .

Pour conclure, l’annonce d’aujourd’hui devrait être la pointe de l’iceberg pour les livraisons de 232L de Micron. Comme l’augmentation du volume devrait se poursuivre jusqu’à la fin de cette année civile, les plans de Micron prévoient que la société augmente considérablement la quantité de NAND de nouvelle génération qu’elle expédie, bien au-delà de ces volumes initiaux. En fin de compte, cela signifie que les produits équipés de 232L NAND seront relativement rares cette année et augmenteront en 2023 après l’augmentation du volume. Ainsi, bien que la NAND 232L de Micron soit effectivement expédiée, du point de vue du consommateur, nous sommes probablement encore plusieurs mois (ou plus) loin de devenir un composant commun dans les SSD et autres produits.

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