SK Hynixの300層3D NANDはSSDの性能向上とコスト削減を実現

SK Hynixは最近、300層以上のアクティブレイヤーを備えた第8世代3D NANDメモリデバイスの詳細を発表しました。同社の新しい3D NANDデバイスは、2024年から2025年頃に発売され、SSDの性能向上とTBあたりのコスト削減を実現すると予想されています。 

SK Hynixの最初の第8世代3D NANDデバイスは、300層以上の層構造を備え、1TB（128GB）の容量、トリプルレベルセル、20Gb/mm²を超えるビット密度を誇ります。さらに、このチップは16KBのページサイズ、4プレーン、2400 MT/sのインターフェースを備え、最大スループットは194 MB/s（第7世代238層3D NANDより18%向上）です。高速I/Oとスループットの向上は、PCIe 5.0 x4以上のインターフェースを備えた高性能SSDに特に有効です。

新しい NAND のビット密度がほぼ 2 倍になることで、新しい製造ノードのウェーハあたりの生産性が大幅に向上し、SK Hynix のコストが削減されることになりますが、どの程度削減されるかは不明です。 

設計を改善するために、SK Hynix は次の 5 つの新しいスキームを実装する必要がありました。

• セルしきい値電圧分布を狭め、tPROG (プログラム時間) を 10% 短縮してパフォーマンスを向上させるトリプル検証プログラム (TPGM) 機能。
• アダプティブ非選択ストリング プリチャージ (AUSP) — tPROG を約 2% 削減する別の手順。
• tR (読み取り時間) を約 2% 削減し、ワード ラインの立ち上がり時間を短縮する All-Pass Rising (APR) 方式。
• チャネル容量負荷を軽減することで tPROG および tR のワールド ライン セトリング時間を短縮するプログラム ダミー ストリング (PDS) 技術。
• プレーン レベルの読み取り再試行 (PLRR) 機能により、他のプレーンを終了せずにプレーンの読み取りレベルを変更できるため、後続の読み取りコマンドがすぐに発行され、サービス品質 (QoS) が向上し、読み取りパフォーマンスが向上します。

SK Hynixは、第8世代3D NANDデバイスの生産開始時期を明らかにしていません。しかし、同社がこの技術の詳細を明らかにしていることから、開発は完了しているか、完了間近であると考えられます。一方、フラッシュメモリメーカーは、NANDのビット出力を制限するために、新しい製造ノードの導入を遅らせる傾向があるため、SK Hynixが第8世代3D NANDの生産を急ぐ可能性は低いでしょう。したがって、この新しいメモリは2024年に採用されると予想するのが合理的です。