Szerző: Asztalos Olivér

2017. július 17. 12:20

Toshiba: 1 terabájt kapacitás egyetlen chipben

A vállalat NAND chipekben elsőként vetette be a TSV tokozási eljárást. Rekord nagy SSD-k jöhetnek.

Rekordkapacitású NAND chipet jelentett be a Toshiba. A fejlesztés 3D NAND lapkákat tartalmaz, amelyeket a gyártó elsőként párosított a TSV (through-silicon via) tokozási eljárással. A végeredmény egy nagy, legfeljebb 1 terabájt tárkapacitású, nagy sávszélességű, végül, de nem utolsó sorban pedig alacsony fogyasztású komponens, amellyel az eddigieknél lényegesen nagyobb SSD-k építhetőek.

A TSV technológia nem számít újnak, ugyanakkor az eddig csak DRAM chipeknél alkalmazták, például a Samsung lassan két éve ezzel készítette el első 128 gigabájtos memóriamodulját. A technológia lényege, hogy a chipen belüli lapkák összekötésében és elrendezésében rejlik. Egyetlen tokozáson belül több lapkát is el lehet helyezni, amihez az úgynevezett wire-bonding a legnépszerűbb eljárás, ennél a vezetékek az egyes lapkák szélein futnak végig a chip alján található érintkezőkig.

Wire-bonding a röntgen alatt

Ezzel szemben a TSV-nél az egymásra rétegezett szilíciumlapkákon keresztül (innen az elnevezés), pontosabban az azokon belül kialakított több száz járaton keresztül futnak végig a vezetékek. Ezzel elhagyható az egyes lapkák közötti relatíve vastag elválasztóréteg, ráadásul a huzalok hossza is jelentősen redukálható, így a kvázi sztenderd megoldáshoz viszonyítva több lapka helyezhető egymásra, tehát növelhető a kapacitás, eközben pedig a rövidebb vezetékeknek hála csökken a fogyasztás, és/vagy nő az átviteli sebesség. Az eljárás nem keverendő a különféle 3D NAND-os megoldásokkal, ahol egyetlen szilíciumlapkán belül építik ki a vertikális cellastruktúrát különféle levilágítási eljárások segítségével.

Bár a TSV számos előnnyel kecsegtet, a technológia alkalmazása korántsem triviális feladat (értsd: drágább), ahhoz ugyanis speciális lapkák szükségesek. A Toshibának ezért egy kifejezetten ehhez tervezett dizájn kellett kidolgoznia a megfelelő érintkezőpontokkal felszerelve. Ehhez a cég a korábbi, BiCS2 (TLC) fejlesztést vette alapul, amelyben az aktuális legújabb, BiCS3 64 rétegéhez képest "csak" 48 cellaréteg található. Ennek egyik oka vélhetően a könnyebb gyártásban rejlik, kevésbé komplex dizájnban egyszerűbb kialakítani a TSV-hez szükséges huzalozást.

Mindent vivő munkahelyek

Mindig voltak olyan informatikai munkahelyek, melyek nagyon jól fekszenek az önéletrajzban.

Mindent vivő munkahelyek Mindig voltak olyan informatikai munkahelyek, melyek nagyon jól fekszenek az önéletrajzban.

A végeredmény egy 14 milliméter széles és 18 milliméter mély x8 BGA-152 felületű chip lett, amely 1,35 milliméteres magasság mellett 512 gigabájt, 1,85 milliméter mellett pedig 1024 gigabájt kapacitást kínál 1066 MT/s maximális sávszélesség mellett. Utóbbi kifejezetten jó érték, a konkurens Samsung közelmúltban bemutatott 64 rétegű lapkákra épülő fejlesztés "csak" 800 MT/s értékre képes.

A Toshiba már szállítja új fejlesztéseinek prototípusát, a gyártó első körben vállalati SSD-kbe szánja TSV-s NAND-ját. Ennek kézenfekvő oka, hogy az új chipek előállítása költséges, amelyet könnyebb a drága, adatközpontos termékekkel kitermelni, miközben a nagy kapacitású chipek előnye is könnyen kiaknázható a kapacitása és fogyasztásra egyaránt érzékeny környezetben. A chipekkel szerelt első piacképes termékek jövőre jelenthetnek meg.

a címlapról