par Jaihyuk Song, vice-président exécutif et responsable des produits et technologies de mémoire flash, Samsung Electronics
Alors que la pandémie mondiale continue de transformer notre vie quotidienne et nos routines, les liens que nous entretenons avec notre famille et nos amis proches sont plus importants que jamais. Qu’il s’agisse de retrouver des amis ou de se remémorer des photos prises lors d’un événement familial passé, ces moments que nous apprécions le plus sont devenus essentiels pour chacun d’entre nous.
Que ce soit via la galerie de votre smartphone, l’application d’appel vidéo ou le réseau de médias sociaux, ces moments de réminiscence réconfortants sont rendus possibles par la mémoire flash NAND1 solutions utilisées dans les smartphones et les centres de données d’aujourd’hui.
Au-delà de sa définition technique, on peut considérer le flash NAND comme celui qui permet d’enregistrer et de sauvegarder autant de moments privilégiés. Chez Samsung Electronics, nous travaillons sans relâche pour offrir aux consommateurs la certitude que leurs communications les plus précieuses seront disponibles indéfiniment, et en tant que technicien responsable de l’avancement continu du flash NAND dans l’industrie des semi-conducteurs, j’aimerais partager certaines de ces efforts avec vous.
Pionnier de l’ère de la structure verticale inexplorée en 3 dimensions (3D)
Si nous devions considérer l’histoire de l’univers comme une année, l’existence de l’espèce humaine tombe étonnamment en deçà de 14 secondes avant la fin de cette année. Avec plus de 170 milliards de galaxies connues en constante expansion, notre Soleil et la Terre ne sont en aucun cas au centre du développement de notre univers. Cette même analogie peut être appliquée aux semi-conducteurs.
Si vous regardez une puce semi-conductrice plus petite que la taille d’un ongle au microscope électronique, il se trouve tout un univers miniature. Malgré son épaisseur de seulement 1 mm, des millions d’espaces soigneusement construits existent dans une puce afin de stocker d’énormes quantités de données.
Pendant de nombreuses années, les solutions de mémoire flash NAND conçues pour stocker des données présentaient une structure bidimensionnelle (2D), où les puces étaient mises à l’échelle et posées sur des surfaces planes. Mais ces structures 2D présentaient des limitations importantes en termes de quantité de données pouvant être stockées.
Après des recherches approfondies pour atténuer ce problème, Samsung a lancé sa mémoire flash V-NAND (avec le «V» pour vertical), une solution qui connecte ses couches cellulaires à travers des trous percés dans un espace 3D empilé verticalement. Samsung est la première entreprise au monde à développer et commercialiser une telle solution mémoire.
Cette V-NAND 3D a fait ses débuts en 2013, créant un tout nouveau paradigme pour les semi-conducteurs de mémoire par rapport à la structure 2D conventionnelle qui avait dominé le monde du stockage électronique pendant des décennies. La transformation technique qu’elle a permise peut être comparée à l’expérience de personnes habituées à vivre dans des maisons à un ou deux étages emménageant pour la première fois dans des appartements de grande hauteur.
V-NAND : Représenter la maîtrise de Samsung de la solution de semi-conducteurs
De nos jours, la solution V-NAND, avec sa structure 3D verticale révolutionnaire, est devenue un standard de l’industrie depuis son introduction révolutionnaire.
En 2013, la première solution V-NAND développée par Samsung comportait 24 couches, mais aujourd’hui, elle est passée à près de 200, un nombre qui continue de croître. Cependant, tout comme pour les appartements de grande hauteur, le simple fait d’empiler plusieurs couches les unes sur les autres ne fait pas tout.
Un appartement doit être grand mais aussi solide, et facilement accessible via un ascenseur sécurisé et efficace à mesure que la hauteur du bâtiment augmente. De plus, il faut tenir compte des niveaux de bruit entre les étages, et en raison des restrictions d’altitude, la hauteur d’un bâtiment est loin d’être illimitée.
Il en va de même pour la solution V-NAND. Même si le nombre de couches est similaire, un examen plus attentif révèle d’infimes différences de fonctionnalité et de structure. Dans le monde des semi-conducteurs, cela peut être de la plus haute importance car même la plus petite différence conduit à un résultat extrêmement différent.
Présentation de la plus petite cellule de l’industrie, rendue possible par la technologie de gravure à pile unique
Revenons une minute ou deux à 2013.
Afin de surmonter les limites de la structure 2D planaire d’un semi-conducteur, Samsung a développé un produit qui empile les cellules en trois dimensions. À cette époque, comme la structure ne comportait pas beaucoup de couches, il n’était pas nécessaire de considérer immédiatement la hauteur du produit. Cependant, alors que le nombre de couches augmentait pour répondre à la demande croissante de solutions hautement intégrées et de grande capacité, les ingénieurs de Samsung ont dû tenir compte des limitations physiques liées à la hauteur du produit.
Samsung a envisagé et a commencé à concevoir des solutions au problème imminent de la hauteur V-NAND avant tout autre acteur de l’industrie des semi-conducteurs. Les 176 couches 7 de l’entreprisee génération V-NAND est similaire en hauteur à la 6 de l’industriee génération, plus de 100 couches V-NAND, une innovation rendue possible grâce à notre développement réussi de la plus petite taille de cellule de l’industrie à ce jour.
Samsung a réussi à réduire le volume de la cellule jusqu’à 35 % en diminuant à la fois sa surface et sa hauteur grâce à une technologie de mise à l’échelle 3D très innovante. Toute interférence entre les cellules pouvant survenir lors d’une telle réduction a également été contrôlée. Cela permet à Samsung d’empiler plus de couches à des hauteurs inférieures, donnant à l’entreprise un avantage pour surmonter les limitations de hauteur anticipées.
Samsung est le seul du secteur à posséder une technologie de gravure à pile unique capable d’empiler plus de 100 couches à la fois et d’être interconnectées à travers plus d’un milliard de trous.Tirant parti de la taille de cellule ultra-petite et de la technologie de gravure à pile unique exclusive de la société, Samsung est dans une position inégalée pour fournir des solutions V-NAND composées de plusieurs centaines de couches de cellules.
Regard vers l’avenir : 7 révolutionnairee et 8e Solutions de génération V-NAND
Au second semestre de cette année, Samsung s’apprête à présenter un disque SSD grand public basé sur ses 7e puce V-NAND de génération, une solution avec la plus petite taille de cellule à ce jour dans l’industrie. Ce 7e La solution V-NAND de génération devrait répondre aux exigences de performance des 4e interface PCIe de génération (PCIe Gen 4) et, plus tard, la 5e (PCIe Gen 5), grâce à son entrée-sortie (E/S) maximale de 2,0 gigabits par seconde (Gbps). De plus, la solution de l’entreprise sera optimisée pour le multitâche d’énormes charges de travail, telles que la modélisation 3D et le montage vidéo simultanés.
Samsung prévoit également d’étendre l’utilisation de ses 7e génération V-NAND vers les SSD du centre de données. De plus, afin d’encourager les entreprises qui exploitent des centres de données à réduire leur consommation électrique, la solution à faible consommation d’énergie de Samsung peut contribuer à augmenter l’efficacité énergétique de 16 % par rapport à celle de sese solution de génération.
La société a déjà obtenu une puce fonctionnelle de ses 8e La solution V-NAND de génération comprend plus de 200 couches et prévoit de l’introduire sur le marché conformément à la demande des consommateurs.
L’avenir de la V-NAND de Samsung : viser plus de 1 000 couches
Dans l’industrie des semi-conducteurs, rien n’arrive par hasard. Pionnier d’une technologie jusque-là inconnue, il faut non seulement du temps, mais aussi une énorme quantité de capitaux et d’investissements. Samsung a réussi à devenir le leader mondial de l’industrie des semi-conducteurs face aux revers et autres défis en maintenant la passion, l’engagement et le sens du devoir qui nous permettent de réaliser une vie meilleure pour tous ceux qui sont nécessaires pour provoquer une telle innovation.
Tout comme la première V-NAND a été introduite en 2013 après plus de 10 ans de recherche, la société sera la première à dépasser la limite de hauteur qui arrivera un jour, grâce à notre utilisation de la technologie de mise à l’échelle 3D. Encore plus loin, lorsque les solutions V-NAND de Samsung auront évolué pour comporter plus de 1 000 couches, la société continuera de s’assurer que ses solutions de mémoire offrent la plus haute fiabilité du secteur.
Un nouveau paradigme de réalité étendue étendra le rôle des semi-conducteurs
Le monde évolue vers un nouveau paradigme de réalité étendue (XR) grâce aux progrès rapides de la technologie. En fait, en raison de la pandémie, le moment où le XR devrait faire partie de notre vie quotidienne a été considérablement avancé. L’ère où les modes de vie quotidiens incluent le chevauchement entre la réalité et le cyberespace se rapproche de plus en plus. De plus, le raffinement des appareils et des technologies informatiques nécessitera une approche entièrement nouvelle qui sera complètement différente de tout ce qui a été vu auparavant, et le rôle des semi-conducteurs deviendra plus important que jamais.
Sans aucun doute, Samsung continuera à travailler pour permettre une société meilleure en introduisant des produits semi-conducteurs innovants basés sur des avancées technologiques robustes. Cela se produira afin que vous puissiez être assuré que les précieux souvenirs stockés sur vos appareils électroniques seront présents pendant très longtemps.
