与西数、东芝宣布的64层堆栈BiCS TLC类型闪存核心容量达到512Gb不同,三星现在的64层V-NAND闪存TLC(3 bit)类型闪存容量还是256Gb的,不过接口速率达到了1Gbps,比早前曝光的800Mbs还要高。三星官方称64层V-NAND闪存的性能比三星之前48层堆栈的256Gb TLC闪存快了50%。
三星64层256Gb TLC V-NAND具有1Gbps(千兆位/秒)的数据传输速度的特性,这是目前NAND Flash中最快的。此外,V-NAND具有行业最短的500微秒(㎲)的页面编程时间(tPROG),比传统的10纳米(nm)级的平面NAND Flash约快四倍,大约是三星48层TLC 256Gb V-NAND的1.5倍。
随着将供应领先的新V-NAND产品,三星希望行业更加注重Memory存储的高性能和可靠性,而不是执着于芯片投资生产规模的竞争。
与之前48层256Gb V-NAND相比,新的64层256Gb V-NAND将提高30%以上的生产效率。此外,64层V-NAND是2.5V输入电压,与使用48层V-NAND的3.3V相比,能量效率提高了约30%。此外,新的V-NAND Cell的可靠性也增强了约20%。
三星先进的V-NAND制造过程应对了出现的各种挑战,实现了这些改进。其中最主要的是实现了数十亿个通道孔,穿透了几十个Cell阵列,并将电子损失降到最小。
随着单元阵列的层数增加,技术难度也随之增加,特别是使通道孔的形状均匀的从顶层到底层,并适当地分散各层重量,以提高其通道孔的稳定性。
三星克服的另一个挑战是实现基于3D CTF(charge trap flash)结构的64层单元堆叠,并用原子薄的非导电物质均匀地覆盖每个通道孔的内侧。这导致创建更小的单元,性能和可靠性得到提高。
三星电子基于15年专有的V-NAND 3D架构研究,拥有相关重要应用领域的超过500多项专利,并已在韩国、美国和日本等众多国家申请。基于其64层V-NAND的成功,三星已经通过堆叠超过90层的单元阵列,确保了未来需要的基本技术,以生产具有1Tb以上容量的V-NAND芯片。