3D-Flashspeicher | „BiCS FLASH™“

KIOXIA stellt Flash-basierte Produkte für Speicheranwendungen der nächsten Generation bereit. Als Erfinder des NAND-Flashspeichers vor über 35 Jahren ist KIOXIA heute einer der weltweit größten Anbieter von Flash-Speichern – und bringt diese Technologie immer weiter voran.

Die KIOXIA BiCS FLASH™-Technologie ist mit ihrer bahnbrechenden architektonischen Innovation wegweisend

Der KIOXIA BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher der 8. Generation verfügt über 218 Schichten und die CMOS Direct Bonded to Array (CBA) Wafer Bonding Technologie, eine architektonische Innovation, die auf die Anforderungen von datenzentrischen Anwendungen wie modernen Smartphones, PCs, SSDs und Rechenzentren zugeschnitten ist. Wenn es auf Leistung, hohe Dichte und Kosteneffizienz ankommt, weiß der BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher zu überzeugen.

Weiterentwicklungen bei Flashspeicher-Technologien

Die BiCS FLASH™ Generation 8 von KIOXIA erhöht effektiv die GB-Dichte, indem sie ein optimales Gleichgewicht zwischen vertikaler Schrumpfung und lateraler Verkleinerung findet und so eine hervorragende CAPEX-Effizienz erzielt.

Technologie der BiCS FLASH™ Generation 8 – Warum CBA?

Bei der CBA-Technologie werden jeder CMOS-Wafer und jeder Cell-Array-Wafer separat in optimierter Form hergestellt und dann miteinander verbunden, um eine höhere Bitdichte und eine schnelle NAND-I/O-Geschwindigkeit zu erreichen. Die getrennte Herstellung der Zelle und der Peripheriegeräte ermöglicht die Optimierung beider Komponenten, wodurch keine Kompromisse mehr zwischen der Zuverlässigkeit der Zelle und der I/O-Geschwindigkeit eingegangen werden müssen. Zugleich bedeutet dies einen großen Sprung in Sachen Energieeffizienz, Leistung, Dichte, Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit.*1

„CBA Wafer Bonding“-Technologie
Verbesserungen der BiCS FLASH™ Generation 8 (gegenüber der vorherigen Generation) Verbesserungen der BiCS FLASH™ Generation 8 (gegenüber der vorherigen Generation)

Interview

Hochdichte 3D-Flashspeicher mit hochpräzisem Wafer-Bonding bringen eine neue Qualität in die Speicherbranche

In den letzten Jahren lag das Hauptaugenmerk der Flashspeicher-Hersteller auf der Entwicklung von Technologien zur Erhöhung der Anzahl der Schichten von Speicherzellen und zur Steigerung der Speicherdichte. Jedes Mal, wenn eine neue Generation von Flashspeichern auf den Markt kommt, erhöht sich die Anzahl der Schichten, wobei einige Produkte mehr als 200 Schichten aufweisen. Wie Atsushi Inoue, Vice President der Memory Division bei KIOXIA, erklärt, ist „die Erhöhung der Schichten von Speicherzellen jedoch nur eine Möglichkeit, die Kapazität und die Speicherdichte zu erhöhen. Uns geht es nicht ausschließlich um die Anzahl der Schichten“.

BiCS FLASH™-Technologien

Der BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher verwendet eine dreidimensionale (3D) vertikale Zellenstruktur für Flashspeicher, die die Kapazität von 2D-Flashspeichern (planar) übertrifft.

Hauptmerkmale*

Hohe Speicherdichte pro Chip im Vergleich zu herkömmlichen Flashspeichern

Hohe Lese-/Schreibgeschwindigkeit

Höhere Zuverlässigkeit als die (planare) 2D-NAND-Technologie

Geringer Stromverbrauch

* Im Vergleich zur 2D-Planartechnologie

Zielanwendungen

BiCS FLASH™ – Zielanwendungen BiCS FLASH™ – Zielanwendungen

Effizienz von Rechenzentren

Der BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher wurde entwickelt, um die größten Herausforderungen in Rechenzentren zu meistern:

Dichte pro Steckplatz im Rack, Energieeffizienz, IOPS/QoS

Funktionsprinzip des 3D-Flashspeichers

Das Prinzip des 3D-Flashspeichers wird anhand einer CG-Animation (computergeneriert) erklärt, wobei auf die Unterschiede zum Sonnenlicht eingegangen wird (auf Japanisch mit englischen Untertiteln).

Die skalierbare BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher-Technologie von KIOXIA erhöht die Speicherkapazität auf das bisher höchste Niveau*2

TLC-Technologie (Dreifachzellen) und QLC-Technologie (Vierfachzellen)

Die BiCS FLASH™ 3D-Flashspeicher-Produktpalette umfasst sowohl die TLC-Technologie mit 3 Bit pro Zelle als auch die QLC-Technologie mit 4 Bit pro Zelle. Mit der QLC-Technologie wird die Kapazität erheblich erweitert, indem die Anzahl der Datenbits pro Speicherzelle von drei auf vier erhöht wird. Mit der BiCS FLASH™ QLC-Technologie in einer 16-Die-Stacked-Architektur kann eine Kapazität von 4 Terabyte (TB) in einem einzigen Gehäuse erreicht werden.

Dichte und Packung

Führend in der Entwicklung höherer Speicherdichte und Effizienz

KIOXIA war der einer der ersten Branchenakteure, der sich die erfolgreiche Migration der SLC-Technologie auf MLC, von MLC auf TLC und jetzt von TLC auf QLC vorstellte und sich darauf vorbereitete.

Die QLC-Technologie von KIOXIA ist ideal für Anwendungen, die Speicherlösungen mit hoher Dichte und geringeren Kosten erfordern. Der heutige QLC reduziert den Platzbedarf mit der höchsten Dichte, die in einem einzigen Paket verfügbar ist. So kann die Speicherlösung skaliert werden.

  1. Merkmale und typische Leistungsverbesserungen im Vergleich zur vorherigen Generation des BiCS FLASH™ 3D TLC-Flashspeichers.
  2. Quelle: KIOXIA – Pressemitteilung vom 3. Juli 2024

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