摘要:在2月11日分拆前不久举行的Sandisk投资者日上,即将上任的内存技术高级副总裁Alper Ilkbahar描述了他称之为3D矩阵内存的技术,认为这是公司未来的发展方向。在2022年2月加入西部数据/Sandisk之前,Ilkbahar自2016年9月起在英
有迹象表明,Sandisk Corp. 正在寻求在一位管理英特尔基于 3D XPoint 的 Optane 内存业务的高管的指导下创建一种非易失性相变内存。
2025 年 2 月,Sandisk 从数据存储公司西部数据分拆出来,当时该公司表示,它打算提供闪存产品,同时致力于开发新兴的颠覆性内存技术。
在2月11日分拆前不久举行的Sandisk投资者日上,即将上任的内存技术高级副总裁Alper Ilkbahar描述了他称之为3D矩阵内存的技术,认为这是公司未来的发展方向。在2022年2月加入西部数据/Sandisk之前,Ilkbahar自2016年9月起在英特尔工作;最初担任数据中心内存总经理,并从2020年10月起担任傲腾内存业务经理。
Ilkbahar 在演讲中表示,Sandisk 自 2017 年以来一直致力于 3D 矩阵存储器技术的研究,并通过与比利时鲁汶 IMEC 的合作进入了“产品化阶段”,该项目于 2024 年启动,名为“Project Neo”。双方将继续合作,以弥合“实验室到晶圆厂的差距”,Ilkbahar 表示,这在使用“新材料组合”时尤为必要。
伊尔克巴哈尔在演讲中并未透露3D矩阵存储器的材料配置或运行原理。他甚至没有说明这是一种非易失性存储器,但考虑到他本人在英特尔的经历,以及他披露该技术正被美国政府用作非易失性战略抗辐射存储器开发合同的基础,相变技术显然是一项颇具竞争力的技术。
此外,Ilkbahar 在会议上引用的两张图表显示,3D Matrix Memory 与英特尔的 3D XPoint 内存有着惊人的相似之处,后者是非易失性的,普遍被认为是基于硫族化物相变技术。
层XYX交叉点存储器堆栈是其一个相似之处。另一个相似之处是存储器单元中高度受限或截断的圆顶状阴影,这可能是热驱动相变器件的一个特征,尽管图像分辨率较低,因此无法得出结论。磁阻随机存取存储器 (MRAM) 也用于抗辐射存储器,但横截面图看起来并不像 MRAM 器件。综合考虑这些因素,可以推断 3D 矩阵存储器是 PCM 和 3D XPoint 发展路线的延续。
傲腾
3D XPoint 技术由英特尔和美光公司于 2006 年开始联合开发,并于 2015 年正式发布。它是英特尔傲腾内存业务的基础,该业务在经历多年的财务亏损和市场采用有限后,于 2022 年 7 月正式停止。
根据英特尔2021年第四季度的财务报告,傲腾业务在2020年的销售额为3.92亿美元,但亏损5.76亿美元。从2017年到2022年的产品生命周期来看(不包括多年的研发成本),傲腾业务可能给英特尔造成了超过10亿美元的损失。2020年10月,英特尔宣布以90亿美元的价格将其非易失性存储器和固态硬盘(SSD)业务出售给SK海力士,但傲腾业务被明确排除在外。
伊尔克巴哈尔在 Sandisk 的演示中表示:“作为 3D XPoint 内存的发明者,我们非常自豪地向大家展示一种全新、创新、可扩展的 3D 架构,旨在提供类似 DRAM 的性能,容量提高 4 倍,而位成本降低一半。”
Ilkbahar 没有详细说明他提到的 3D XPoint。他继续说道:“这项技术的核心是我们拥有一个新颖的存储单元,它使我们能够扩展到密集阵列架构。在产品层面,我们打算将内存连接到行业标准的连接点,例如 CXL 总线。”
Ilkbahar 向观众展示了与 IMEC 合作的开发平台,这是一个 4Gbit 和 8Gbit 内存平台,并计划向商业客户提供 32Gbit 和 64Gbit 内存样品。不过,他并未透露这些开发的具体时间表。
ANGSTRM项目
3D矩阵存储器是一种相变存储器,这一点得到了以下事实的支持:2023年,西部数据/Sandisk公司赢得了美国空军研究实验室3500万美元的资助,用于在ANGSTRM项目下开发先进的下一代战略抗辐射存储器。ANGSTRM项目为期54个月,预计于2028年11月完成。西部数据/Sandisk公司是十家申请公司中唯一的赢家。
ANGSTRM 项目负责开发一种战略性抗辐射非易失性存储器,要求单片存储器容量为 4Gbit 至 16Gbit,读/写次数为 10^9 至 10^12,数据保存时间为 10 至 15 年。
PCM 被普遍认为是新兴非易失性存储器技术中抗辐射性能最佳的技术之一,因为它的工作原理基于材料相变,而非更容易受到影响的电荷存储。MRAM 也适用于抗辐射应用,尤其是在太空环境中,因为它本身就具有抗电离辐射和其他太空相关危害的能力。
问题
英特尔放弃了销售傲腾,原因是亏损,这可能与制造成本和良率低下有关,也可能与3D-NAND和堆叠DRAM等竞争技术在高带宽内存(HBM)方面的改进有关。尽管2020年8月曾预览过四层的第二代组件,但3D XPoint仍难以超越双层配置。
如果 3D 矩阵存储器的非易失性存储器单元基于相变材料,则需要回答许多问题:
材质套装是啥?
Sandisk 是否已获得英特尔、美光和/或其他公司的许可来开发该技术?
3D 矩阵内存与 3D XPoint 有何不同?如果有,那么有何不同?
Sandisk 是否已经发现英特尔无法解决的技术/市场问题?
Sandisk 能否证明它已经解决了这些问题?
如果 3D 矩阵存储器基于电阻式 RAM,那么就必须提出不同的问题:
材质套装是啥?
运作原理是什麼?
故障模式、操作敏感性和可靠性问题是什么?
如何才能使电荷存储非易失性存储器的抗辐射性能达到战略水平?
到目前为止,人们认为不再有任何芯片公司追求用于分离式高容量元件的相变存储器,但 Sandisk 可能是这项拥有 55 年历史的技术的剩余高容量冠军。
与此同时,意法半导体已将PCM部署到汽车微控制器等嵌入式和坚固耐用的应用领域(参见意法半导体推出带有嵌入式相变存储器的MCU样品)。该公司计划采用三星代工厂提供的18nm FDSOI制造工艺来提供嵌入式PCM。
https://www.eenewseurope.com/en/does-phase-change-memory-ride-again-with-sandisk/关注全球半导体产业动向与趋势
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来源:半导体行业观察一点号