发布于：2016/1/20 0:00:00 | 475 次阅读
随着3D XPoint存储器芯片脱离研究端段进入量产，英特尔(Intel)与美光(Micron)合资存储器制造商IM Flash的共同执行长Guy Blalock在一场于美国加州举行的芯片业高层年会上，透露了更多有关该创新存储器技术的细节，以及其产品蓝图与制作上的困难度。
英特尔与美光是在去年7月宣布定义了一种新存储器架构3D XPoint，填补了DRAM与快闪存储器之间的空隙，以更高的性能与较低的延迟，提供媲美NAND快闪存储体的密度；Blalock 表示：“硫系(Chalcogenide)材料与Ovonyx公司开发的开关(switch)，是这种起源可回溯至1960年代的存储器技术之神奇成分。”
Blalock指出，XPoint存储器可能还需要12~18个月才会进入量产，制作这种芯片就像3D NAND组件一样，仍面临数个挑战；两种芯片目前都在IM Flash的美国犹他州晶圆厂进行开发。“我们正在努力克服困难实现这两种新存储器产品；”不过他也透露，XPoint存储的样本就快要问世：“再给研发人员一点点时间去解决的小问题。”
新材料的一个缺点是可能会有交叉污染(cross contamination)的问题；Blalock表示，要避免这种威胁：“你需要增加许多的层叠沉积制程步骤，以及很多扩散(diffusion)与化学气相沉积(CVD)。”他确认了去年市场出现的猜测。
3D Xpoint使用了至少100种新材料，也引发了关于供应链的疑虑；对此Blalock指出：“有一些材料我们可能只有来自单一地点的单一供应商…很多客户会无法忍受这种程度的风险──他们想要有多供应来源与地点，以避免天灾威胁。”
Blalock表示，XPoint 与3D NAND的独特垂直设计架构，需要更多的机器执行制程步骤，会削减约15%的晶圆厂产出：“我们不曾见过有哪一种技术带来这种程度的产出率降低挑战。”额外的设备可能让资本支出与所需厂房空间，比先前的一代快闪存储器增加3~5倍；此外，未来XPoint技术每演进也预期会需要比3D NAND更多的支出与厂房空间。
因此IM Flash正在催促设备制造商大幅提升系统生产力，为了保持晶圆厂产出速度平稳；湿式制程必须从代的在每26平方英尺厂房面积、每小时处理180片晶圆，在第三代大幅提升至在每20平方英尺厂房面积、每小时处理1,000片晶圆。
Blalock表示：“湿式制程设备表现非常好…但干式蚀刻并没有在生产力上有太多进步，以因应挑战；”他呼吁设备生产力提升需要由传统20~30%的幅度，大幅演进至两倍到三倍。
3D NAND 与XPoint 存储器需要更高的成本与更大生产空间（来源：IM Flash）
上述种种挑战可能会影响XPoint产品蓝图；Blalock预见3D NAND 会有一个简单的进程，从32层开始增加至48与64层，而XPoint一开始会是双层堆叠：“我们可以清楚看到它发展至四层堆叠，以及采用正确微影技术的设计微缩带来之些许好处…如果深紫外光微影(EUV)能跟着3D XPoint进展三个世代，会简单得多。”
在一个以非挥发性存储器为基础的固态硬盘中，XPoint能提供每秒9万5,000 I/O运作、9微秒(microsecond)延迟的性能，而快闪存储器则是每秒1万3,400 I/O、73微秒延迟；XPoint的高性能可望实现各种应用，包括执行巨量资料分析的服务器、机器学习，以及高端游戏机等。
Blalock透露，第二代XPoint可望应用于一种结合DRAM的混合式主存储器，锁定需要更高密度、并能耐受更高延迟的应用。应用于DIMM的XPoint版本，则能实现在双插槽Xeon服务器中高达6TBytes的主存储器，而成本只要DRAM的一半；英特尔资料中心事业群总经理Diane Bryant先前曾表示，该种服务器预定2017年上市。
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