NAND遭逢25奈米難關 美光整合ECC化疑慮

作者: 梁振瑋
2010 年 12 月 20 日

隨製程技術下探25奈米,儲存型快閃(NAND Flash)記憶體將面臨讀寫次數短縮的問題,必須提升錯誤碼修正(ECC)能力來化解疑慮。對此,美光(Micron)提出不同產品設計架構,將自行開發的ECC晶片與NAND Flash封裝在一起,藉此強化NAND Flash方案使用壽命,同時減輕控制晶片開發商的發展負擔。
 


美光資深亞太區區域市場經理葛玉中表示,ClearNAND是解決NAND Flash製程微縮挑戰的權宜之計。





美光NAND解決方案部門副總裁Glen Hawk表示,相較於控制晶片中其他的演算法,ECC功能與NAND Flash的效能最為密切,因此美光跳脫以往NAND Flash廠商僅專注於晶圓技術的思維,自行研發ECC單晶片,藉由改變產品設計的方式,因應製程進入25奈米世代後所面臨的挑戰。
 



美光資深亞太區區域市場經理葛玉中進一步指出,這種名為ClearNAND的產品係將控制晶片中的ECC演算法單獨開發成一顆單晶片,再透過多晶片封裝(MCP)技術與NAND Flash整合。如此一來,控制晶片設計業者就毋須為了解決NAND Flash製程微縮的挑戰而絞盡腦汁,甚至拖長晶片上市時程。
 



原本NAND Flash系統是由控制晶片和NAND兩個獨立的元件所組成,並透過匯流排互相傳遞訊號。雖然先進製程為NAND Flash帶來低成本和高容量的優勢,但縮小的晶格卻減少電子可活動的空間,使彼此干擾的頻率增加,導致NAND Flash壽命縮減,因而須透過ECC功能來管理晶格內的電子訊號。
 



其實,早在ClearNAND之前,嵌入式多媒體記憶卡(eMMC)也採用相似的概念,將部分控制晶片功能封裝在NAND Flash之中。不過,除ECC功能之外,eMMC還一併納入壞軌管理(Bad Block Management)、平均抹寫儲存區塊次數(Wear Leveling)和指令管理功能。葛玉中說明,eMMC將較多功能與NAND Flash整合,確實對系統效能有所幫助,但ClearNAND對功能整合的取捨相對精簡,可避免NAND Flash封裝內產生過多的負擔。
 



美光估計,2014年採用ClearNAND的產品可望超過純粹使用NAND以及類似eMMC涵蓋完整晶片功能的NAND產品,在NAND Flash市場達近50%的市占率。葛玉中表示,ClearNAND將是第一個進入市場的25奈米NAND Flash產品,鎖定企業伺服器、平板裝置,以及可攜式媒體播放器等應用市場,目前已經提供樣本,預計在2011上半年開始量產。
 



值得注意的是,ClearNAND中的ECC技術是來自美光的控制晶片開發團隊,主要研發應用於控制晶片中的矽智財(IP),其中包括ECC、韌體及訊號處理功能。但葛玉中強調,此舉並不代表美光將搶進控制晶片市場,美光將以授權矽智財的模式與控制晶片商合作。Hawk也表示,使用ClearNAND的原始設備製造商(OEM)仍可依產品需求,與第三方控制晶片開發商合作。

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