3D Xpoint存儲器細節曝光

随着3d xpoint記憶體晶片脫離研究階段進入量産，英特爾(intel)與美光(micron)合資記憶體制造商im

flash的共同執行長guy

blalock在一場于美國加州舉行的晶片業高層年會上，透露了更多有關該創新記憶體技術的細節，以及其産品藍圖與制作上的困難度。

英特爾與美光是在去年7月宣布定義了一種新記憶體架構3d

xpoint，填補了dram與快閃記憶體之間的空隙，以更高的性能與較低的延遲，提供媲美nand快閃記憶體的密度；blalock

表示：“硫系(chalcogenide)材料與ovonyx公司開發的開關(switch)，是這種起源可回溯至1960年代的記憶體技術之神奇成分。”

blalock 指出，xpoint記憶體可能還需要12~18個月才會進入量産，制作這種晶片就像3d

nand元件一樣，仍面臨數個挑戰；兩種晶片目前都在im

flash的美國猶他州晶圓廠進行開發。“我們正在努力克服困難實作這兩種新記憶體産品；”不過他也透露，xpoint記憶的樣本就快要問世：“再給研發人員一點點時間去解決最後的小問題。”

新材料的一個缺點是可能會有交叉污染(cross contamination)的問題；blalock表示，要避免這種威脅：“你需要增加許多的層疊沉積制程步驟，以及很多擴散(diffusion)與化學氣相沉積(cvd)。”他确認了去年市場出現的猜測。

3d xpoint使用了至少100種新材料，也引發了關于供應鍊的疑慮；對此blalock指出：“有一些材料我們可能隻有來自單一地點的單一供應商…很多客戶會無法忍受這種程度的風險他們想要有多供應來源與地點，以避免天災威脅。”

blalock表示，xpoint 與3d

nand的獨特垂直設計架構，需要更多的機器執行制程步驟，會削減約15%的晶圓廠産出：“我們不曾見過有哪一種技術帶來這種程度的産出率降低挑戰。”額外的裝置可能讓資本支出與所需廠房空間，比先前的最新一代快閃記憶體增加3~5倍；此外，未來xpoint技術每一次演進也預期會需要比3d

nand更多的支出與廠房空間。

是以im flash正在催促裝置制造商大幅提升系統生産力，為了保持晶圓廠産出速度平穩；濕式制程必須從第一代的在每26平方英尺廠房面積、每小時處理180片晶圓，在第三代大幅提升至在每20平方英尺廠房面積、每小時處理1,000片晶圓。

blalock表示：“濕式制程裝置表現非常好…但幹式蝕刻并沒有在生産力上有太多進步，以因應挑戰；”他呼籲裝置生産力提升需要由傳統20~30%的幅度，大幅演進至兩倍到三倍。

　　3d nand 與xpoint 記憶體需要更高的成本與更大生産空間

（

上述種種挑戰可能會影響xpoint産品藍圖；blalock預見3d nand

會有一個簡單的程序，從32層開始增加至48與64層，而xpoint一開始會是雙層堆疊：“我們可以清楚看到它發展至四層堆疊，以及采用正确微影技術的設計微縮帶來之些許好處…如果深紫外光微影(euv)能跟着3d

xpoint進展三個世代，會簡單得多。”

在一個以非揮發性記憶體為基礎的固态硬碟中，xpoint能提供每秒9萬5,000

i/o運作、9微秒(microsecond)延遲的性能，而快閃記憶體則是每秒1萬3,400

i/o、73微秒延遲；xpoint的高性能可望實作各種應用，包括執行巨量資料分析的伺服器、機器學習，以及高階遊戲機等。

blalock透露，第二代xpoint可望應用于一種結合dram的混合式主記憶體，鎖定需要更高密度、并能耐受更高延遲的應用。應用于dimm的xpoint版本，則能實作在雙插槽xeon伺服器中高達6tbytes的主記憶體，而成本隻要dram的一半；英特爾資料中心事業群總經理diane

bryant先前曾表示，該種伺服器預定2017年上市。

本文轉自d1net（轉載）