De la « 4D NAND » sur 176 couches chez SK Hynix

Dans le domaine des SSD, multiplier le nombre de couches permet d’augmenter la densité des puces. SK Hynix dit avoir déjà expédié ses premiers exemplaires de flash NAND TLC de 512 Gb avec 176 couches. Des puces de 1 Tb suivront dans le courant de l’année prochaine.

Il y a un mois, Micron passait de 128 à 176 couches pour sa 3D NAND de cinquième génération. C’est désormais au tour de SK Hynix de faire de même avec sa 4D NAND de troisième génération. Pour rappel, cette technologie a été annoncée pour la première fois en 2018 à l’occasion du passage à 96 couches.

Derrière cette appellation marketing, se cache en fait une technique connue sous l’acronyme « PUC » (Peri Under Cell), déjà utilisée dans l’industrie. Il s’agit en fait d’empiler l’une sur l’autre la partie logique et la matrice mémoire. La seconde génération de 4D NAND était arrivée début 2019 avec le passage à 128 couches.

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SK Hynix dans les pas de Micron

Avec le passage à 176 couches, en plus de l’augmentation de la densité, les performances sont améliorées : la vitesse de lecture d’une cellule augmente de 20 % par rapport à la génération précédente, tandis que la bande passante de la puce grimpe de 33 % pour arriver à 1,6 Gb/s… comme chez Micron.

Ce n’est pas le seul point commun entre les deux fabricants : SK Hynix aussi utilise le string-stacking, c’est-à-dire qu’il n'empile pas réellement 176 couches, mais en réalité 2x 88.

Des Charge Trap Flash à la place des Floating Gate

Le constructeur évoque diverses améliorations apportées pour parvenir à un tel résultat. Les classiques Floating Gate sont ainsi remplacés par des Charge Trap Flash (CTF) qui « éliminent les interférences entre les cellules, améliorent les performances de lecture et d'écriture, et réduisent la surface ». 

Micron avait pour rappel indiqué qu'il utilisait ses Replacement Gate (RG) à la place des Floating Gate, pour lesquels il promettait également monts et merveilles (ou presque). Dans tous les cas, il faudra attendre les premiers exemplaires commerciaux et les tests pour connaître les résultats concrets derrière ce vernis marketing-o-technique.

Des puces de 512 Gb expédiées, celles de 1 Tb arrivent

Les premiers exemplaires de puces TLC (trois bits par cellule) de 512 Gb (64 Go) ont été expédiés aux partenaires dès le mois de novembre afin qu’ils puissent développer leurs produits.

Les terminaux mobiles devraient être les premiers à en profiter à partir du milieu de l’année prochaine. SK Hynix annonce des améliorations pouvant atteindre 70 % en lecture et 35% en écriture.

Les SSD grand public et pour les professionnels arriveront dans un second temps. Ils pourront profiter de puces de 4D NAND à 176 couches avec une capacité doublée – 1 Tb soit 128 Go – , sans précision sur le calendrier.