3D Xpoint存储器细节曝光

随着3d xpoint记忆体晶片脱离研究阶段进入量产，英特尔(intel)与美光(micron)合资记忆体制造商im

flash的共同执行长guy

blalock在一场于美国加州举行的晶片业高层年会上，透露了更多有关该创新记忆体技术的细节，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记忆体架构3d

xpoint，填补了dram与快闪记忆体之间的空隙，以更高的性能与较低的延迟，提供媲美nand快闪记忆体的密度；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年代的记忆体技术之神奇成分。”

blalock 指出，xpoint记忆体可能还需要12~18个月才会进入量产，制作这种晶片就像3d

nand元件一样，仍面临数个挑战；两种晶片目前都在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记忆体产品；”不过他也透露，xpoint记忆的样本就快要问世：“再给研发人员一点点时间去解决最后的小问题。”

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，比先前的最新一代快闪记忆体增加3~5倍；此外，未来xpoint技术每一次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；湿式制程必须从第一代的在每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 记忆体需要更高的成本与更大生产空间

（

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。”

在一个以非挥发性记忆体为基础的固态硬碟中，xpoint能提供每秒9万5,000

i/o运作、9微秒(microsecond)延迟的性能，而快闪记忆体则是每秒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伺服器、机器学习，以及高阶游戏机等。

blalock透露，第二代xpoint可望应用于一种结合dram的混合式主记忆体，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伺服器中高达6tbytes的主记忆体，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，该种伺服器预定2017年上市。

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