На этой неделе состоится конференция Flash Memory Summit 2022, в рамках которой компания Kioxia, которая образовалась из подразделения Toshiba Memory, вместе со всей отраслью отметит важное событие. Дело в том, что в этом году исполняется 35 лет с момента изобретения флеш-памяти NAND, которая и была разработана инженером Toshiba Memory.

Источник изображения: techpowerup.com

Изобретателем флеш-памяти является японский профессор Фудзио Масуока (Fujio Masuoka), который начал работать в Toshiba в 1971 году. Оглядываясь на революционную технологию флеш-памяти, которая появилась в 1987 году, Kioxia продолжает смотреть в будущее, представляя инновационные продукты, форм-факторы и решения. В рамках выставки FMS 2022 компания расскажет о своём видении будущего флеш-памяти и её использовании для продвижения и усовершенствовании широкого спектра приложений, включая мобильные продукты, облачные вычисления, центры обработки данных, автомобильную промышленность и др.

Основную презентацию компании под названием «Kioxia: 35 лет флеш-памяти и не только» проведут Скотт Нельсон (Scott Nelson), исполнительный вице-президент и главный директор по маркетингу Kioxia, и Шигео Осима (Shigeo Ohshima), глава подразделения SSD Application Engineering. Презентация будет посвящена 35-й годовщине изобретения флеш-памяти и расскажет о том, каким компания видит будущее этой революционной технологии.

«С изобретением флеш-памяти мы вступили в совершенно новую эру — эру, которая включает в себя мобильность контента, тонкие и лёгкие форм-факторы, высокоплотное, масштабируемое хранение и многое другое. Начиная с самых первых случаев применения в 1990-х годах и заканчивая сегодняшними инновациями, влияние флеш-памяти ощущается повсюду. Проще говоря, флеш-память обогатила жизнь людей и расширила горизонты общества — и многое ещё впереди», — считает Скотт Нельсон.

Компания Micron объявила о начале поставок 232-слойных чипов флеш-памяти 3D NAND TLC, обладающих самой высокой плотностью на рынке — объём одного кристалла может достигать 1 Тбит. Помимо значительно выросшей плотности новые 232-слойные чипы флеш-памяти 3D NAND TLC предлагают до двух раз более высокую скорость записи и до 75 % более высокую скорость чтения по сравнению с микросхемами предыдущего поколения.

Источник изображений: Micron

Как показано на изображении ниже, возросшая плотность позволила Micron сократить объём упаковки 232-слойного чипа флеш-памяти 3D NAND TLC на 28 % по сравнению с микросхемами предыдущего поколения. Это может оказаться полезным при производстве, например, тех же смартфонов и карт памяти microSD.

В одной упаковке размером 11,5 × 13,5 мм можно объединить до шестнадцати 232-слойных кристаллов флеш-памяти 3D NAND TLC, получив таким образом чип объёмом 2 Тбайт, который будет в три раза меньше американской почтовой марки. При наиболее плотной компоновке на 1 мм² можно записать до 14,6 Гбит информации, что на 30–100 % больше, чем у поставляющихся на рынок конкурирующих продуктов. По словам Micron, в одном таком чипе можно сохранить 340 часов видео в формате 4K.

Предложения Micron и конкурентов. Источник изображения: Tom's Hardware

Как и прежде, Micron использует в новых чипах флеш-памяти свою технологию CMOS under array (CuA), но теперь уже шестого поколения, для повышения плотности за счёт размещения CMOS под массивом ячеек. Компания также применяет конструкцию флэш-памяти с двойным стеком. Это означает, что каждый готовый кристалл состоит из двух 116-слойных кристаллов, соединённых между собой с помощью процесса, который называется последовательной укладкой. Производитель также ссылается на использование новых материалов и процессов для создания отверстий в кристалле с высокой плотностью расположения, что также сказалось на общей плотности микросхем.

Впечатляющая производительность новых флеш-чипов памяти Micron обеспечена новой шестиплоскостной архитектурой, которая впервые применяется для памяти 3D NAND TLC. Плоскость — это область кристалла флеш-памяти, которая независимо отвечает на запросы ввода-вывода, подобно тому, как каждое ядро CPU может выполнять операции параллельно. Чем больше количество плоскостей, тем больше производительность.

В предыдущем поколении флеш-памяти Micron использовалась четырёхплоскостная архитектура. Переход на шестиплоскостную позволил на 50 % (до 2,4 Гбайт/с) увеличить скорость передачи данных по интерфейсу ONFI 5.0, тем самым в целом увеличив пропускную способность кристалла памяти. По словам Micron, на уровне упаковки чипа флеш-памяти это привело к двухкратному повышению производительности в операциях записи и на 75 % увеличило скорость чтения по сравнению с предыдущим поколением, в котором были представлены 176-слойные микросхемы. Правда, это только в теории. На практике всё гораздо сложнее. Ведь это не значит, что в скором времени на рынке появятся твердотельные накопители, вдвое быстрее ныне существующих. Проблема в том, что на производительность SSD также влияют и другие факторы, такие как контроллер памяти и интерфейс. Однако прогресс компании Micron может стимулировать других производителей поднапрячься и разработать компоненты, которые смогут угнаться за новой флеш-памятью американской компании.

По словам Micron, добавление дополнительных плоскостей также положительно сказывается на качестве передачи данных и задержках при операциях записи и чтения, однако производитель пока не публикует более детальные данные на этот счёт. Логика новых 232-слойных чипов флеш-памяти Micron 3D NAND TLC поддерживает новый интерфейс NV-LPPDR4 с пониженным энергопотреблением — затраты энергии на бит уменьшены до 30 % по сравнению с интерфейсом предыдущего поколения. Другими словами, новые чипы обладают более высокой энергоэффективностью. Однако компания опять же не делится какими-то конкретными деталями и примерами.

О надёжности новых флеш-чипов памяти Micron тоже ничего не сообщает. Однако можно ожидать, что новые 232-слойные микросхемы по этому показателю будут соответствовать чипам флеш-памяти предыдущего поколения. Напомним, что показатель надёжности рассчитывается в циклах Program/Erase (P/E) (программирование/стирание). Например, предыдущее поколение памяти TLC от Micron в потребительских накопителях обычно рассчитано на 1–3 тыс. циклов P/E и на 5–10 тыс. циклов для SSD корпоративного класса. На конечный показатель также влияет тип применяемых алгоритмов коррекции ошибок (ECC). Однако от 232-слойных микросхем памяти TLC можно ожидать примерно такого же уровня надёжности.

Компания отмечает, что уже начала поставки новых 232-слойных чипов флеш-памяти 3D NAND TLC OEM-производителям, а также новых твердотельных накопителей Crucial на их основе (модели не уточняются). Micron лишь недавно запустила производство новых микросхем и в течение всего оставшегося 2022 года будет увеличивать объёмы их выпуска.

Во втором квартале 2022 года произошло перенасыщение рынка флеш-памяти 3D NAND, которое совпало с крайне низкими продажами электроники и соответственно низким спросом на память со стороны производителей смартфонов, телевизоров и ноутбуков. Поэтому в третьем квартале ожидается снижение стоимости флеш-памяти 3D NAND на 8–13 %. В четвёртом квартале может наблюдаться аналогичная картина.

Источник изображения: SK hynix

Просевший пользовательский спрос на ноутбуки и ПК привёл к тому, что OEM-производители этих устройств значительно сократили объёмы закупок твердотельных накопителей на третий квартал этого года и пытаются реализовать свои запасы, оставшиеся ещё с первой половины года. С другой стороны, компания YMTC начала выпуск и поставки 176-слойных чипов флеш-памяти 3D NAND QLC, усилив тем самым конкуренцию на рынке. По мнению TrendForce, стоимость твердотельных накопителей для OEM-производителей снизится в третьем квартале на 8–13 %.

Спрос на SSD корпоративного уровня во второй половине 2022 года будет ниже, чем в первой, считают аналитики. Основными причинами этому являются нестабильная экономическая ситуация в мире, а также слабая динамика закупок устройств на третий квартал в Китае, обусловленный не оправдавшим ожиданий спросом на компоненты для серверных платформ нового поколения. Стимулировать продажи поставщики SSD корпоративного уровня рассчитывают за счёт более выгодных предложений. Однако в настоящий момент покупатели не проявляют особого интереса к новым закупкам. Эксперты TrendForce считают, что в третьем квартале цены на эту продукцию снизятся на 5–10 %.

Слабый спрос на хромбуки и телевизоры сократил объём закупок памяти eMMC. Производители устройств стали внимательнее следить за объёмом своих складских запасов компонентов. Производители памяти eMMC в долгосрочной перспективе планируют снижать объёмы поставок этой продукции для поддержания стабильных цен. В ближайшей же перспективе TrendForce прогнозируют снижение цен на память eMMC в третьем квартале на 8–13 %.

Источник изображения: TrendForce

Крупная китайская распродажа «618», прошедшая в июле, не оправдала ожиданий и не обеспечила рост спроса на китайские смартфоны. Поэтому спрос на флеш-память UFS не вырос. При этом такая ситуация наблюдается не только среди китайских производителей. Та же южнокорейская компания Samsung считает, что спрос на память UFS в ближайшее время вряд ли увеличится, поэтому компания прогнозирует ослабление этого рынка во второй половине 2022 года. Изначально производители этой памяти не считали, что снижением цен смогут стимулировать рост поставок и поэтому неохотно шли на подобные переговоры. Сейчас же, когда запасы UFS на складах становятся слишком большими, снижение цен выглядит неизбежным. По прогнозам, память UFS подешевеет примерно на 8–13 % в третьем квартале.

Изначально предполагалось, что пиковый сезон продаж, а также снятие ограничительных мер в Китае освежит рынок и приведёт к росту спроса на кремниевые пластины для производства чипов флеш-памяти 3D NAND. Однако спрос на эту продукцию продолжает падать, а запасы производителей — увеличиваться. В конечном итоге и они будут вынуждены снизить цены на свои услуги. По мнению аналитиков, стоимость кремниевых пластин для производства чипов флеш-памяти 3D NAND упадёт в третьем квартале на 15–20 %.

Компания Strategy Analytics оценила расстановку сил на глобальном рынке чипов памяти для мобильных устройств по итогам первого квартала текущего года. Лидером является южнокорейский гигант Samsung, контролирующий практически половину отрасли.

Источник изображения: Samsung

По оценкам, суммарный объём поставок оперативной памяти DRAM и флеш-памяти NAND для смартфонов в период с января по март включительно составил в денежном выражении $11,5 млрд.

Приблизительно 46 % от указанной цифры составила выручка Samsung. На втором месте в рейтинге ведущих поставщиков находится SK Hynix с долей в 24 %, а замыкает тройку Micron с 15 %. Таким образом, сообща эти три компании удерживают 85 % мирового рынка.

Источник изображения: Strategy Analytics

Продажи памяти NAND за год поднялись на 7 %. В тройку крупнейших поставщиков входят Samsung, SK Hynix и Kioxia с результатом соответственно 39 %, 23 % и 20 %. Доля флеш-чипом ёмкостью 128 Гбайт в общем объёме поставок достигла 45 %.

В то же время в сегменте DRAM по итогам первой четверти 2022-го зафиксирован 7-процентный спад продаж. Здесь лидируют Samsung (52 % в общем объёме выручки), SK Hynix (25 %) и Micron (22 %).

По данным японских источников, китайская компания Yangtze Memory Technologies (YMTC) готовится в конце текущего года к запуску второго завода по производству чипов флеш-памяти. На этом предприятии начался этап установки промышленного оборудования. При выходе на полную мощность завод каждый месяц сможет обрабатывать 200 тыс. 300-мм пластин с чипами 3D NAND. Это позволит Китаю меньше зависеть от иностранных поставщиков и выйти на международный рынок.

Источник изображения: Nikkei Asia

Второй завод YMTC, как и первый, будет работать в родном городе компании — Ухане. Первое предприятие с возможностью обрабатывать в месяц 100 тыс. 300-мм пластин вышло на полную мощность в конце 2021 года. От момента начала строительства до выхода на полную мощность прошло 4,5 года. Но тут надо учесть негативное влияние пандемии, которая и стартовала в Ухани.

Отметим, о начале строительства второго завода в Ухане ничего не было известно. Ранее были сообщения, что компания строит второй завод в Нанкине и третий в Чэнду. Более того, строительство завода по выпуску 3D NAND в Чэнду якобы было отменено по причине долгового кризиса компании Tsinghua Unigroup, а это главный учредитель Yangtze Memory. На сайте YMTC никакой официальной информации о втором заводе нет. Также компания не стала комментировать заметку Nikkei.

После выхода второго завода YMTC на полную мощность компания сможет каждый месяц обрабатывать до 300 тыс. 300-мм пластин с флеш-чипами, но до этого пройдёт ещё пару лет. Тем не менее, запуск второго завода позволяет китайцам увеличить долю на мировом рынке флеш-памяти с сегодняшних 5 % до более чем 10 % в будущем.

Сегодня основной продукцией YMTC являются 128- и 64-слойные чипы 3D NAND. В этом компания несколько отстаёт от некоторых конкурентов из США, Японии и Южной Кореи, которые научились массово выпускать 176-слойную память 3D NAND. Но китайцы готовятся догонять. Сообщается, что в YMTC созданы две группы из сотен инженеров для параллельной разработки техпроцессов производства 196- и 232-слойной флеш-памяти. К выпуску этой продукции в YMTC рассчитывают приступить в 2023-2024-х годах. Впрочем, образцы 196-слойной памяти компания уже выпускает и даже рассылает их клиентам, среди которых может оказаться даже компания Apple.

Компания TrendForce представила прогноз по глобальному рынку флеш-памяти NAND на третий квартал текущего года. Аналитики полагают, что цены на соответствующую продукцию по сравнению со второй четвертью 2022-го либо не изменятся, либо несколько снизятся.

Источник изображения: Micron

По оценкам TrendForce, в период с июля по сентябрь NAND-отрасль столкнётся с перенасыщением. Связано это с продолжающейся пандемией, высокой инфляцией и сложившейся геополитической ситуацией. На этом фоне, в частности, сократились продажи смартфонов. Кроме того, упал спрос на потребительские ноутбуки и хромбуки, оборудованные твердотельными накопителями.

В этой связи цены на флеш-модули eMMC и UFS, применяемые в сотовых аппаратах, а также на клиентские SSD в следующем квартале снизятся на 3–8 % по сравнению со второй четвертью текущего года. Впрочем, затем производство твердотельных накопителей постепенно вернётся к прежним объёмам. Так, Kioxia и WDC месяц за месяцем наращивают выпуск NAND-памяти.

Источник изображения: TrendForce

Что касается корпоративных твердотельных накопителей, то заказы со стороны крупных центров обработки данных остаются стабильными, а объёмы складских запасов не слишком высоки. Эти факторы способствуют устойчивому росту, а поэтому цены в третьем квартале не изменятся.

В целом, подчёркивает TrendForce, стоимость флеш-памяти NAND на мировом рынке в следующей четверти года понизится на 0–5 %.

Компания Micron Technology объявила о разработке первой в мире карты памяти стандарта microSD, способной хранить полтора терабайта информации. Изделие получило обозначение i400 — уже начаты его пробные поставки.

Источник изображений: Micron Technology

В основу новинки положены 176-слойные чипы флеш-памяти 3D NAND. Карта соответствует стандартам SD3.0 и UHS-1, а также U3, A2 и Class 10. Она обладает повышенной устойчивостью к негативным факторам окружающей среды и может функционировать в широком температурном диапазоне — от минус 25 до плюс 85 градусов Цельсия.

Решение предназначено для использования прежде всего в камерах видеонаблюдения. Утверждается, что 1,5 Тбайт ёмкости хватит для хранения видеоматериалов за 120 дней или четыре месяца.

Карта может эксплуатироваться в круглосуточном режиме 24 × 7 в течение пяти лет. Благодаря высокой производительности допускается одновременная 4К-видеозапись и обработка до восьми ИИ-событий в секунду, таких как обнаружение и классификация объектов, распознавание лиц и пр.

Заявленный показатель MTBF (средняя наработка на отказ) достигает 2 млн часов. В серию i400 также входят карты вместимостью 64, 128, 256, 512 Гбайт и 1 Тбайт.

Компания Kioxia анонсировала новые карты памяти Exceria High Endurance формата microSD, предназначенные для использования прежде всего в камерах наблюдения и автомобильных видеорегистраторах.

Источник изображений: Kioxia

Представленные изделия соответствуют стандартам UHS-I, UHS Speed Class 3 (U3) и Video Speed Class 30 (V30). Они обеспечивают возможность непрерывной записи материалов 4К с разрешением 3840 × 2160 пикселей.

Ёмкость новинки составляет 512 Гбайт. Заявленная скорость чтения информации достигает 100 Мбайт/с, скорость записи — 85 Мбайт/с. На карту можно сохранить приблизительно 10,5 часа 4K-видео.

Диапазон рабочих температур простирается от минус 25 до плюс 85 градусов Цельсия. Изделию не страшны рентгеновское излучение, статическое электричество, а также влага. Размеры составляют 15,0 × 11,0 × 1,0 мм.

Нужно отметить, что в семейство карт Kioxia Exceria High Endurance входят и другие модели — вместимостью 32, 64, 128 и 256 Гбайт. Все они способны считывать данные со скоростью до 100 Мбайт/с. Скорость записи составляет соответственно до 30, 65, 65 и 85 Мбайт/с.