Samsung стала первой компанией, создавшей прототип флеш-чипа с 900 слоями памяти — почти втрое больше, чем у лучших серийных микросхем конкурентов. Пока ближайший соперник, южнокорейская SK Hynix, выпускает чипы с 321 слоем, а китайская YMTC только добралась до 294, Samsung уже склеила два стека по 450 слоёв в один и получила рабочий прототип.
Технология называется Cell Multi-Bonding (CMB) — метод соединения двух отдельно изготовленных пластин с ячейками памяти в единый чип. На практике это крайне сложная инженерная задача: при стыковке двух стеков толщиной в сотни нанометров (миллиардные доли метра) любое микроскопическое смещение, и чип работает неправильно или не работает вовсе. Samsung решила проблему деформации пластин через улучшенную конструкцию верхнего держателя (upper chuck) и собственную технологию коррекции наложения слоёв (overlay correction). Дополнительно компания переработала структуры битлайнов и вордлайнов — это внутренние шины для чтения и записи данных, что позволило одновременно снизить энергопотребление и уменьшить физический размер микросхемы.
Зачем вообще наращивать слои? NAND-флеш (тип памяти, используемый в SSD-накопителях, смартфонах и серверах) устроена по принципу этажерки: чем больше полок, тем больше данных помещается на той же площади кремниевой пластины. Это снижает себестоимость хранения одного гигабайта. И это в эпоху Big Data очень важно. Для дата-центров, где стоят тысячи серверов с SSD и счёт за электричество идёт на миллионы долларов в месяц, каждый процент экономии энергии — это реальные деньги.
Главный двигатель спроса сейчас — Искусственный интеллект. Большие языковые модели требуют хранения и быстрого извлечения огромных массивов данных. AWS, Google Cloud, Microsoft Azure наращивают серверные мощности с такой скоростью, что рынок NAND-памяти испытывает дефицит, а цены на SSD за последний год заметно выросли. Высокоплотные чипы — прямой ответ на этот запрос: больше данных в том же объёме, меньше энергии на байт.
SK Hynix сейчас лидирует в другом сегменте — HBM (High Bandwidth Memory, память с высокой пропускной способностью для ускорителей ИИ). Китайская YMTC наращивает производство 294-слойных чипов при поддержке государственных субсидий и активно замещает импортное оборудование собственным. Американский Micron застрял на 232-слойных чипах и заметно отстаёт в гонке слоёв.
Важный нюанс: 900-слойный чип Samsung — это пока прототип, а не серийный продукт. До массового производства ещё далеко: компания параллельно готовит к выпуску 400-слойные чипы десятого поколения, которые появятся в коммерческих SSD раньше. Стоимость первых серий с применением CMB будет высокой, сложность производства и процент брака на ранних этапах всегда давят на себестоимость. Рядовые потребители почувствуют эффект не раньше конца десятилетия, когда технология созреет до уровня смартфонов и ноутбуков. Целевая отметка в 1000 слоёв, по заявлениям Samsung, намечена на 2030 год.
