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英特爾與美光將NAND製程推進到20nm

上網時間: 2011年04月20日  打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:NAND  Intel  Micron  20nm  MLC 

如同市場預期,英特爾(Intel)與美光科技(Micron)兩家公司將在NAND快閃記憶體市場取得製程技術領先的地位。

兩家公司最近推出了新的20nm製程技術,用於製造NAND快閃記憶體。英特爾與美光公司的NAND快閃記憶體合資企業──IM Flash Technologies公司(IMFT)將採用這一20nm製程技術生產8GB的多級單元(MLC) NAND快閃記憶體元件。

長久以來,東芝公司(Toshiba Corp.)和SanDisk公司在NAND製程技術方面一直居市場主導地位。這兩家公司合資的製造廠現正加速24nm NAND產線量產。海力士半導體(Hyni)和三星電子(Semiconductor Inc.)也分別量產其2xnm級元件。

「20nm技術節點的發佈讓IMFT領先所有的NAND製造商,」Web-Feet Research公司執行長Alan Niebel表示。「東芝日前已宣佈24nm NAND與SmartNAND導入量產。而三星在此NAND技術競賽的地位呢?他們聲稱將在20nm節點範圍內,但實際上可能大量出貨的卻是27nm。其下一個技術節點不是22nm就是20nm,但何時才會量產出貨呢?要到2012年底或更早些呢? IMFT公司目前確實掌握了技術領導地位,但在產量方面是否也較東芝或三星更具優勢地位呢?」'

「看到這一夥伴關係至今持續領先群雄真的很令人振奮。他們不僅保持了4個世代的主導地位,同時,這4個世代的技術節點也超越了英特爾在2003年對於快閃記憶體無法微縮超過60nm節點的預言,」Objective-Analysis分析師Jim Handy補充道。

英特爾-美光共同開發的全新20nm 8GB元件尺寸僅118mm2,相較於兩家公司現有的25nm 8GB NAND元件,其電路板空間大幅縮小了30-40% (取決於封裝類型)。這一新的20nm製程技術並延續了與前一代25nm NAND技術同樣的高性能與耐用性。

這將為智慧手機、平板電腦以及採用固態硬碟(SSD)的運算解決方案在儲存音樂、視訊、書籍與其它資料時提供一個高容量、小外形尺寸的新選擇。隨著平板電腦與智慧手機中加入更多性能,與日俱增的資料儲存為NAND技術帶來了更多新的需求,特別是必須在更小型設計中加入更多性能。

這款20nm 8 GB的元件現正出樣中,並預計可在2011年下半年進入量產。屆時,英特爾與美光公司還計劃推出16 GB元件樣品,在一個尺寸比美國郵票更小的單一SSD儲存方案中實現128GB的高容量。

快閃記憶體在寫入/擦除(P/E)的次數方面是有限的。傳統的NAND產品據稱能承受10萬次左右的P/E週期。而過度的磨損將導致元件可靠性惡化。為了降低成本,許多OEM已轉移至基於MLC技術的50nm級元件。這一類的元件配備了4位元糾錯功能,以實現10,000次的耐磨週期。

現在,OEM廠商正尋求採用MLC技術的30nm及更先進NAND元件。這一類的元件配備了8位元糾錯功能,但只有5,000次的耐磨週期。

英特爾與美光表示,20nm元件將可實現5,000次耐磨週期,這仍可能適用於USB硬碟、SSD和大部份的其他應用。目前,5,000次週期「還算不錯,」Handy說。「再者,IMFT公司越早達到5,000次週期,競爭對手的產品如果達不到這樣的性能就越難以出貨。」

「這真是令人印象深刻,」Forward Insights公司分析師Gregory Wong說,「但ECC的要求可能必須再更高一些。」

如何製造20nm NAND元件

多年來,英特爾與美光的NAND元件製造均仰賴其合資的IM Flash Technologies公司。該合資公司在美國猶他州Lehi市擁有的一座300mm晶圓廠,主要生產25nm NAND元件。英特爾與美光共用該廠產能。

20nm製程技術最初將用於IMFT在Lehi市的晶圓廠。「Lehi是我們主要的晶圓廠,」美光科技NAND解決方案部門行銷總監Kevin Kilbuck在一次電話會議中指出。

英特爾-美光合資公司以及其它的NAND廠商們已開始抗拒物理定律了。理論上,目前的193nm浸入式掃描機即將在 20nm 遭遇極限。市場觀察家預測,IMFT和其他公司已經能以目前的193nm浸入式微影技術,加上自對準雙重圖形(SADP)技術,設計出20nm級NAND晶片。業界觀察家推測MFT公司使用的掃描機主要來自ASML公司與SADP技術。

英特爾-美光的20nm製程「令人印象深刻」。他們將DPT推到了極限,以獲得30%的微縮,Forward Insights分析師Gregory Wong所指的即是雙重圖形技術。多年來,NAND快閃記憶體供應商已經採用了雙重圖案。

英特爾與美光公司並未對用於20nm製程的製造技術發表評論。不過,英特爾非揮發性記憶體解決方案部門產品行銷總監Troy Winslow表示,就這一20nm製程技術而言,該合資企業利用的是「現有的工具」。

該合資公司已開始在其位於新加坡的300mm新晶圓廠生產少量NAND晶圓,但該公司還少了英特爾這家巨擘的重要支持。據報導,英特爾尚未決定繼續合作投資於新加坡晶圓廠。但美光科技公司和英特爾公司堅信雙方將持續緊密合作關係。

在新加坡的這座晶圓廠採用的並不是20nm製程,而是25nm NAND

編譯: Susan Hong

(參考原文: Update: Intel, Micron take NAND process lead,by Mark LaPedus)





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