Poco después de que Toshiba anunciara la producción de muestras de sus chips NAND 3D de 48 capas y 128 Gb, Intel y Micron revelaron detalles del proceso de fabricación de NAND 3D que están desarrollando en forma conjunta. Ya en noviembre del año pasado estas dos empresas informaron que su primer producto desarrollado en conjunto sería un componente MLC de 256 Gb (32 GB) capaz de operar en modo TLC para elevar su capacidad hasta 384 Gb (48 GB).
El diseño inicial de NAND 3D en el que Intel y Micron están trabajando consta de 4 planos, lo cual es necesario para mantener alta performance con un chip de tan alta capacidad. La cantidad de planos es importante porque representa el número de páginas que pueden programarse en tándem dentro de un chip individual. Con un diseño de 4 planos puede obtenerse aproximadamente el doble de rendimiento de escritura en comparación con un diseño de 2 planos. Se trata de un elemento vital de diseño puesto que, a medida que se incrementa la capacidad, se requieren menos chips para construir una unidad de almacenamiento con capacidad fija.
Una de las cuestiones claves con la memoria flash NAND plana es la reducción en el número de electrones. Debido a que la NAND 3D puede utilizar una estructura mucho más grande de celdas (por el hecho de escalar verticalmente en lugar de hacerlo horizontalmente), el número de electrones es considerablemente superior, lo cual mejora tanto la durabilidad como la performance. La información que Intel y Micron dieron a conocer muestra que su diseño NAND 3D tendrá aproximadamente la misma cantidad de electrones que tenía su proceso de 50nm, lo cual representa una mejora de 10 veces en comparación con el más reciente nodo de 16nm.
En términos de durabilidad, Micron informó que los componentes desarrollados conjuntamente con Intel estarán inicialmente calificados para 3.000 ciclos P/E (programación/borrados). Esto puede parecer poco, pero Micron explicó que la razón detrás de esto es que todas sus memorias flash MLC para clientes han sido calificadas para 3.000 ciclos P/E por años, y que tal nivel de durabilidad es más que suficiente para la gran mayoría de las aplicaciones cliente. Ambas compañías confían en que su tecnología NAND 3D puede ofrecer más que eso, pero dado que la validación insume tiempo y dinero, los primeros lotes de producción se mantendrán con una calificación de 3.000 ciclos.
Intel y Micron revelaron algunos detalles de alto nivel de su estructura NAND 3D, lo cual hasta ahora había sido un secreto. Se desconocen las diferencias precisas entre el desarrollo de estas dos empresas y el de Samsung o el de Toshiba-SanDisk, pero a grandes rasgos se sabe que usará una compuerta flotante, mientras que el resto de los diseños emplearán una tecnología más nueva de trampa de carga. Esta última tecnología aporta varios beneficios (por ejemplo, menos pérdida de electrones) pero Intel y Micron optaron por la tecnología de compuerta flotante porque se trata de un diseño con décadas de uso y por lo tanto sus características físicas son bien conocidas, mientras que la trampa de carga es algo mucho más nuevo y desconocido. Es imposible afirmar si una tecnología es mejor que la otra, pero el diseño de compuerta flotante es seguramente más eficiente en cuanto al costo para Intel y Micron, dado el profundo conocimiento que tienen de su funcionalidad.
Queda todavía mucho por saber acerca de las memorias NAND 3D de Intel y Micron para poder diferenciarlas de las tecnologías similares del resto de los contendientes. Las primeras muestras de MLC de 256 Gb ya están en distribución entre clientes selectos, y se espera que la producción masiva se inicie en la segunda mitad de este año, por lo puede suponerse que los primeros productos NAND 3D de las dos empresas estarán en el mercado durante la primera mitad de 2016.
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