Công nghệ V-NAND của Samsung đã có những bước tiến đáng kể, từ 24 lớp tăng lên gần 300 lớp chỉ trong hơn một thập kỷ.
Mặc dù công ty đã gặp phải nhiều thách thức lớn trong việc mở rộng thêm, họ vẫn tự tin vào khả năng tích hợp ít nhất 400 lớp tế bào nhớ flash vào chip NAND. Nếu mọi thứ diễn ra như kế hoạch, sản xuất hàng loạt có thể bắt đầu vào cuối năm sau.
Bộ nhớ flash V-NAND thế hệ 9 với 280 lớp của Samsung vừa mới bắt đầu sản xuất hàng loạt, và các sản phẩm thương mại đầu tiên dự kiến sẽ có mặt trên thị trường vào năm sau. Tuy nhiên, theo Korea Economic Daily, công ty đã đặt ra mục tiêu đầy tham vọng cho công nghệ V-NAND thế hệ 10 với 400 lớp.
Sự cạnh tranh trong lĩnh vực này đã trở nên gay gắt hơn trong những năm gần đây, chủ yếu là do nhu cầu ngày càng tăng của các ứng dụng AI, cùng với sự mong muốn ngày càng cao của người tiêu dùng đối với bộ nhớ flash lớn hơn và giá cả phải chăng hơn.
Samsung hiện đang chiếm lĩnh thị trường với thị phần 37%, nhưng việc duy trì vị trí này ngày càng trở nên khó khăn khi các đối thủ như Micron, YMTC, SK Hynix và Kioxia đẩy nhanh phát triển NAND 3D với mật độ cao hơn.
SK Hynix dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất NAND 400 lớp vào cuối năm 2025, với kỳ vọng sản xuất quy mô lớn trong nửa đầu năm 2026. Điều này đã khiến Samsung nhắm đến cùng mốc thời gian, do đối thủ Hàn Quốc nhỏ hơn này đã chiếm được thị phần đáng kể trong hai năm qua.
Việc xếp chồng 400 lớp NAND hoặc nhiều hơn không phải là điều dễ dàng, vì việc tăng lên hơn 300 lớp đã gây ra những thách thức về độ tin cậy của các mẫu thử nghiệm ban đầu. Để giải quyết vấn đề này, Samsung dự định áp dụng kiến trúc Tri-Level Cell (TLC) kết hợp với công nghệ mới gọi là Bonding Vertical NAND (BV NAND), tách biệt các tế bào nhớ và mạch ngoại vi trên các wafer khác nhau, sau đó kết nối chúng theo cấu trúc dọc.
Phương pháp này cũng sẽ giúp Samsung đạt được năng suất sản xuất cao hơn so với thiết kế NAND Cell over Periphery (CoP). Công ty khẳng định có thể đạt được mật độ 28Gb/mm², tương đương 1Tb (128GB) cho mỗi chip, chỉ thấp hơn một chút so với mật độ đạt được từ kiến trúc Quad-Level Cell (QLC) thế hệ thứ 9. Hơn nữa, tốc độ dữ liệu 5.6Gb/s cho mỗi chân mang lại sự cải thiện đáng kể về hiệu suất so với mức tối đa 3.2Gb/s mà thiết kế trước đó có thể đạt được.
Về lý thuyết, các ổ SSD tương lai của Samsung có thể đạt dung lượng lên tới 16TB, với tốc độ gần đạt giới hạn của giao diện PCIe 5.0 x4 trong các thao tác đọc và ghi tuần tự.
Samsung sẽ trình bày chi tiết về kiến trúc V-NAND mới đầy hứa hẹn này tại Hội nghị Quốc tế về Mạch Chất rắn vào tháng 2 năm 2025.
Theo Techspot