更多3D Xpoint存储器细节曝光

2016-01-19 12:46:20来源: eettaiwan 关键字:3D  Xpoint  存储器
    随着3D XPoint记忆体晶片脱离研究阶段进入量产,英特尔(Intel)与美光(Micron)合资记忆体制造商IM Flash的共同执行长Guy Blalock在一场于美国加州举行的晶片业高层年会上,透露了更多有关该创新记忆体技术的细节,以及其产品蓝图与制作上的困难度。
英特尔与美光是在去年7月宣布定义了一种新记忆体架构3D XPoint,填补了DRAM与快闪记忆体之间的空隙,以更高的性能与较低的延迟,提供媲美NAND快闪记忆体的密度;Blalock 表示:“硫系(Chalcogenide)材料与Ovonyx公司开发的开关(switch),是这种起源可回溯至1960年代的记忆体技术之神奇成分。”

Blalock 指出,XPoint记忆体可能还需要12~18个月才会进入量产,制作这种晶片就像3D NAND元件一样,仍面临数个挑战;两种晶片目前都在IM Flash的美国犹他州晶圆厂进行开发。“我们正在努力克服困难实现这两种新记忆体产品;”不过他也透露,XPoint记忆的样本就快要问世:“再给研发人员一点点时间去解决最后的小问题。”

新材料的一个缺点是可能会有交叉污染(cross contamination)的问题;Blalock表示,要避免这种威胁:“你需要增加许多的层叠沉积制程步骤,以及很多扩散(diffusion)与化学气相沉积(CVD)。”他确认了去年市场出现的猜测。

3D Xpoint使用了至少100种新材料,也引发了关于供应链的疑虑;对此Blalock指出:“有一些材料我们可能只有来自单一地点的单一供应商…很多客户会无法忍受这种程度的风险──他们想要有多供应来源与地点,以避免天灾威胁。”

Blalock表示,XPoint 与3D NAND的独特垂直设计架构,需要更多的机器执行制程步骤,会削减约15%的晶圆厂产出:“我们不曾见过有哪一种技术带来这种程度的产出率降低挑战。”额外的设备可能让资本支出与所需厂房空间,比先前的最新一代快闪记忆体增加3~5倍;此外,未来XPoint技术每一次演进也预期会需要比3D NAND更多的支出与厂房空间。

因此IM Flash正在催促设备制造商大幅提升系统生产力,为了保持晶圆厂产出速度平稳;湿式制程必须从第一代的在每26平方英尺厂房面积、每小时处理180片晶圆,在第三代大幅提升至在每20平方英尺厂房面积、每小时处理1,000片晶圆。

Blalock表示:“湿式制程设备表现非常好…但干式蚀刻并没有在生产力上有太多进步,以因应挑战;”他呼吁设备生产力提升需要由传统20~30%的幅度,大幅演进至两倍到三倍。


3D NAND 与XPoint 记忆体需要更高的成本与更大生产空间
(来源:IM Flash)

上述种种挑战可能会影响XPoint产品蓝图;Blalock预见3D NAND 会有一个简单的进程,从32层开始增加至48与64层,而XPoint一开始会是双层堆叠:“我们可以清楚看到它发展至四层堆叠,以及采用正确微影技术的设计微缩带来之些许好处…如果深紫外光微影(EUV)能跟着3D XPoint进展三个世代,会简单得多。”

在一个以非挥发性记忆体为基础的固态硬碟中,XPoint能提供每秒9万5,000 I/O运作、9微秒(microsecond)延迟的性能,而快闪记忆体则是每秒1万3,400 I/O、73微秒延迟;XPoint的高性能可望实现各种应用,包括执行巨量资料分析的伺服器、机器学习,以及高阶游戏机等。

Blalock透露,第二代XPoint可望应用于一种结合DRAM的混合式主记忆体,锁定需要更高密度、并能耐受更高延迟的应用。应用于DIMM的XPoint版本,则能实现在双插槽Xeon伺服器中高达6TBytes的主记忆体,而成本只要DRAM的一半;英特尔资料中心事业群总经理Diane Bryant先前曾表示,该种伺服器预定2017年上市。

关键字:3D  Xpoint  存储器

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_50654.html
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