東芝的96層堆疊BiCS4閃存擁有TLC和QLC兩種類型,后者的每個單元可以儲存4比特數(shù)據(jù),位密度8.5Gb/ mm²,相比TLC類型的512Gb 3D TLC提升40%以上。
東芝還披露,96層3D QLC閃存器件的芯片尺寸為158.4 mm²,利用改進后的源極 - 偏置 - 負檢測方案,允許深負閾值電壓,同時保持低電源電壓。
針對QLC閃存的寫入性能衰減問題,東芝還優(yōu)化了兩步寫入(Program)方法,使典型Page頁面編程寫入時間減少18%,大幅提升了閃存的寫入性能。
除了已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的96層堆疊BiCS4之外,東芝還討論了未來的128層堆疊3D NAND設備(BiCS5)。TLC類型的BiCS5閃存能夠實現(xiàn)66 mm²芯片尺寸和7.8Gb/ mm²的位密度。BiCS5還將采用包括四平面陣列、多芯片峰值功率管理和4KB頁面讀取模式在內的三種關鍵技術,提升閃存性能、精細化控制功耗。
下圖是已經(jīng)在BiCS3閃存當中應用的雙平面閃存陣列,128層堆疊的下一代閃存中將使用更多的四平面陣列,從而提高每比特密度的閃存性能。
多平面閃存可通過Multi Plane交錯,用分時傳輸/執(zhí)行的方式執(zhí)行交錯讀寫、交錯擦除,實現(xiàn)性能倍增。
東芝在1987年發(fā)明的NAND閃存正成為近年來存儲技術飛速發(fā)展的驅動力,大容量、高性能的NAND閃存將加速家用電腦固態(tài)存儲的普及。我們也將有機會用上更便宜、更好用的固態(tài)硬盤。