מגמת עיבוד, יישום ופיתוח של Nand Flash

תהליך העיבוד של Nand Flash

NAND Flash מעובד מחומר הסיליקון המקורי, וחומר הסיליקון מעובד לפרוסות, המחולקות בדרך כלל ל-6 אינץ', 8 אינץ' ו-12 אינץ'.רקיק בודד מיוצר על בסיס כל הפרוסה הזו.כן, כמה רקיק בודד ניתן לחתוך מתוך רקיק נקבע על פי גודל התבנית, גודל הפרוסה ושיעור התפוקה.בדרך כלל, ניתן להכין מאות שבבי NAND FLASH על רקיק אחד.

רקיק בודד לפני האריזה הופך ל- Die, שהוא חתיכה קטנה שנחתכה מ-Wafer בלייזר.כל Die הוא שבב פונקציונלי עצמאי, המורכב מאינספור מעגלי טרנזיסטור, אך ניתן לארוז אותו כיחידה בסופו של דבר. הוא הופך לשבב חלקיקי הבזק.משמש בעיקר בתחומי מוצרי אלקטרוניקה כמו SSD, כונן הבזק מסוג USB, כרטיס זיכרון וכו'.

רקיק המכיל פרוס NAND Flash, הפרוסה נבדקת תחילה, ולאחר שהבדיקה עוברת, היא נחתכת ונבדקת מחדש לאחר חיתוך, והתבנית השלמה, היציבה ובעלת הקיבולת מוסרת, ולאחר מכן נארזה.בדיקה תתבצע שוב כדי לכלול את חלקיקי ה-Nand Flash שנראים מדי יום.

השאר על הוואפר אינו יציב, פגום חלקית ולכן קיבולת לא מספקת, או פגום לחלוטין.בהתחשב בהבטחת האיכות, המפעל המקורי יכריז על מתה זו, המוגדרת בקפדנות כסילוק כל חומרי הפסולת.

Qualified Flash Die מפעל האריזה המקורית יארוז לתוך eMMC, TSOP, BGA, LGA ומוצרים אחרים בהתאם לצרכים, אך ישנם גם פגמים באריזה, או שהביצועים אינם עומדים בתקן, חלקיקי הפלאש הללו יסוננו שוב, והמוצרים יובטחו באמצעות בדיקות קפדניות.איכות.

יצרני חלקיקי זיכרון פלאש מיוצגים בעיקר על ידי מספר יצרנים גדולים כגון Samsung, SK Hynix, Micron, Kioxia (לשעבר טושיבה), אינטל וסנדיסק.

במצב הנוכחי שבו NAND Flash הזר שולט בשוק, יצרנית NAND Flash הסינית (YMTC) הופיעה לפתע ותופסת מקום בשוק.ה-128 שכבות 3D NAND שלו ישלח 128 שכבות 3D NAND דגימות לבקר האחסון ברבעון הראשון של 2020. יצרנים, שמטרתם להיכנס לייצור סרטים וייצור המוני ברבעון השלישי, מתוכננים לשמש במוצרי קצה שונים כגון כמו UFS ו-SSD, ויישלח למפעלי מודולים במקביל, כולל מוצרי TLC ו-QLC, כדי להרחיב את בסיס הלקוחות.

מגמת היישום והפיתוח של NAND Flash

כאמצעי אחסון מעשי יחסית של כונן מוצק, ל-NAND Flash יש כמה מאפיינים פיזיים משלו.תוחלת החיים של NAND Flash אינה שווה לתוחלת החיים של SSD.כונני SSD יכולים להשתמש באמצעים טכניים שונים כדי לשפר את תוחלת החיים של כונני SSD בכללותם.באמצעים טכניים שונים, ניתן להגדיל את תוחלת החיים של כונני SSD ב-20% עד 2000% בהשוואה לזה של NAND Flash.

לעומת זאת, החיים של SSD אינם שווים לחיים של NAND Flash.חייו של NAND Flash מאופיינים בעיקר במחזור ה-P/E.SSD מורכב מחלקיקי פלאש מרובים.באמצעות אלגוריתם הדיסק, ניתן להשתמש ביעילות בחיי החלקיקים.

בהתבסס על העיקרון ותהליך הייצור של NAND Flash, כל יצרני זכרונות הפלאש הגדולים עובדים באופן פעיל על פיתוח שיטות שונות להפחתת העלות לכל סיביות של זיכרון פלאש, וחוקרים באופן אקטיבי להגדלת מספר השכבות האנכיות ב-3D NAND Flash.

עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית 3D NAND, טכנולוגיית QLC ממשיכה להבשיל, ומוצרי QLC החלו להופיע בזה אחר זה.ניתן לצפות מראש ש-QLC תחליף את TLC, בדיוק כפי ש-TLC מחליפה את MLC.יתרה מכך, עם ההכפלה המתמשכת של קיבולת 3D NAND למות יחיד, זה גם יביא את כונני SSD לצרכנים ל-4TB, SSDs ברמה הארגונית לשדרוג ל-8TB, ו-QLC SSDs ישלימו את המשימות שהותירו כונני SSD TLC ויחליפו בהדרגה כונני HDD.משפיע על שוק ה-NAND Flash.

היקף הנתונים הסטטיסטיים של המחקר כולל 8 Gbit, 4Gbit, 2Gbit וזיכרון פלאש מסוג SLC NAND אחר של פחות מ-16Gbit, והמוצרים משמשים בתחום האלקטרוניקה הצרכנית, האינטרנט של הדברים, הרכב, התעשייה, התקשורת ותעשיות קשורות אחרות.

יצרנים מקוריים בינלאומיים מובילים את הפיתוח של טכנולוגיית 3D NAND.בשוק ה-NAND Flash, שישה יצרניות מקוריות כמו סמסונג, קיוקסיה (טושיבה), מיקרון, SK Hynix, SanDisk ואינטל עשו מונופול מזמן על יותר מ-99% מנתח השוק העולמי.

בנוסף, מפעלים מקוריים בינלאומיים ממשיכים להוביל את המחקר והפיתוח של טכנולוגיית 3D NAND, ויוצרים מחסומים טכניים עבים יחסית.עם זאת, להבדלים בתוכנית העיצוב של כל מפעל מקורי תהיה השפעה מסוימת על התפוקה שלו.סמסונג, SK Hynix, Kioxia ו-SanDisk הוציאו ברציפות את מוצרי NAND 3D האחרונים של 100+ שכבות.

בשלב הנוכחי, התפתחות שוק ה-NAND Flash מונעת בעיקר מהביקוש לסמארטפונים וטאבלטים.בהשוואה למדיות אחסון מסורתיות כגון כוננים קשיחים מכניים, כרטיסי SD, כונני מצב מוצק והתקני אחסון אחרים המשתמשים בשבבי NAND Flash אין מבנה מכני, ללא רעש, חיים ארוכים, צריכת חשמל נמוכה, אמינות גבוהה, גודל קטן, קריאה מהירה ו מהירות כתיבה וטמפרטורת פעולה.יש לו מגוון רחב והוא כיוון הפיתוח של אחסון בעל קיבולת גדולה בעתיד.עם כניסתו של עידן הביג דאטה, שבבי NAND Flash יתפתחו מאוד בעתיד.