128 couches et nouvelle architecture pour la 4e génération de NAND 3D chez Micron

Sur les pas de SK Hynix, premier constructeur ayant dévoilé une NAND 3D 128 couches, Micron a annoncé début octobre avoir testé ses premiers dispositifs de NAND 3D de 4e génération à base d'une nouvelle architecture de grille, sobrement appelée replacement gate architecture (RG). À titre de comparaison, la BiCS 5 128 couches de WD/Toshiba continue d'exploiter une floating gate - on vous invite aussi à relire ce Hard du Hard.

Cet accomplissement confirme que la compagnie est sur la bonne voie pour une production commerciale courant 2020 et que le design de la future génération a bien dépassé le stade de concept, mais Micron prévient d'ores et  déjà que les puces profitant de la nouvelle architecture resteront initialement cantonnées à certaines utilisations, sous-entendant que la réduction des coûts de production sera minime et que la NAND elle-même sera donc certainement plus chère que la normale (y'a bon le prix de vente moyen plus élevé, n'est-ce pas).

We achieved our first yielding dies using replacement gate or “RG” for short. This milestone further reduces the risk for our RG transition. As a reminder, our first RG node will be 128 layers and will be used for a select set of products. We don’t expect RG to deliver meaningful cost reductions until FY2021 when our second-generation RG node is broadly deployed. Consequently, we are expecting minimal cost reductions in NAND in FY2020. Our RG production deployment approach will optimize the ROI of our NAND capital investments." - Sanjay Mehrotra, PDG et président de Micron.

Techniquement, la 4e génération de NAND 3D de Micron exploitera jusqu'à 128 couches et continuera d'utiliser la technologie de fabrication CMOS under array. Par contre, elle remplace donc la technologie de grille flottante - utilisée pendant des années par Micron et Intel - par celle de replacement gate afin de réduire la taille de la puce et son coût, tout en améliorant les performances (un peu ? beaucoup ?) et préparant le terrain pour les nodes suivants de prochaine génération. Précisons aussi que la nouvelle architecture de grille a été conçue entièrement par Micron sans participation aucune d'Intel, en dépit de nombreuses années de collaboration autour de la mémoire NAND et 3D XPoint, et on rappelle que les deux se sont divorcé en 2018 et que Micron a récupéré IMFT.

Malgré ces avancements, Micron n'aurait pas encore prévu de convertir l'intégralité de ses lignes de production au nouveau procédé avec la technologie replacement gate, d'où aussi des coûts de production assez élevés initialement. Mais le constructeur promet des baisses plus conséquentes à partir de l'année fiscale 2021, soit septembre 2020, dès que le nouveau node aura été déployé plus largement. En somme, la NAND 128 couches n'apporterait donc pas immédiatement de baisses significatives des coûts par bit, mais progressivement. 

Ça, c'est le futur. En attendant, c'est la NAND 3D 96 couches qui est à l'honneur dans les usines de Micron - et celles des autres aussi - et devrait occuper la majorité des lignes de production en 2020 pour inonder le marché au sein d'appareils et d'engins divers et variés. (Source : Micron, Anandtech)