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Samsung, le plus grand fabricant de puces mémoire au monde, a développé avec succès le premier prototype de puce de mémoire flash V-NAND à 900 couches. Avec cette prouesse technologique, la société sud-coréenne cherche à réaffirmer son leadership dans la technologie des mémoires à semi-conducteurs, au moment même où la croissance de l'intelligence artificielle entraîne une demande massive de mémoires flash DRAM et NAND.
Il convient de noter que le développement de ce modèle en phase de recherche représente une étape clé par rapport à ses concurrents sur le marché international, comme le sud-coréen SK Hynix et la société chinoise Yangtze Memory Technologies Co. (YMTC).
Selon un rapport du média technologique sud-coréen ETNews, le prototype utilise une technologie avancée appelée « Cell Multi-Bonding » (CMB), un processus spécialisé qui fusionne deux tranches de cellules de 450 couches chacune en une seule puce fonctionnelle. De plus, la technique d'empilement de plusieurs couches de mémoire flash NAND permet au constructeur d'améliorer considérablement la densité de stockage au sein d'une même dimension physique, tout en réduisant la consommation électrique du composant final.
Il est important de noter que ces structures empilées à haute densité sont de plus en plus considérées comme avantageuses pour gérer de manière optimale les charges de travail informatiques complexes associées à l’IA.
Actuellement, SK Hynix est leader sur le segment du stockage NAND haute couche avec ses puces à 321 couches. Cependant, Samsung se positionne fortement dans ce secteur en travaillant simultanément sur deux fronts stratégiques : préparer la production en série de ses puces de dixième génération à 400 couches et, en parallèle, développer le cap des 900 couches en phase de recherche.
La stratégie technologique de Samsung dans l'évolution des mémoires V-NAND haute densité
Il est important de noter que l’évolution du stockage tridimensionnel n’est pas nouvelle pour l’entreprise sud-coréenne. En effet, Samsung a été la première entreprise au monde à commercialiser des puces flash 3D V-NAND en 2013.
Par ailleurs, dans un premier temps, le constructeur sud-coréen utilisait un procédé de fabrication qui consistait à percer et empiler des trous microscopiques en une seule étape technique. Cependant, à mesure que les hauteurs d'empilement augmentaient au fil des années, des problèmes physiques complexes sont apparus, tels que la déformation des tranches et les erreurs d'alignement lors de l'empilement des couches de cellules.
C'est pourquoi, pour résoudre ces problèmes structurels dans le nouveau prototype, les ingénieurs de l'entreprise ont mis en œuvre une conception avancée de serrage supérieur appelée « Upper Chuck », complétée par la technologie Overlay Correction. De plus, le rapport de développement indique que des améliorations significatives ont été introduites dans les structures des lignes de bits (Bitline) et des lignes de mots (Wordline), réussissant à atténuer la consommation globale d'énergie et à réduire la taille totale de la puce physique.
Il convient de noter que le développement accéléré de la technologie 900 couches de Samsung répond directement à la pression concurrentielle exercée par les fabricants asiatiques de puces de stockage.
À titre de référence, la société chinoise YMTC comble rapidement l'écart technologique avec Samsung et SK Hynix sur le marché mondial de la mémoire flash. De plus, grâce à un investissement important du gouvernement chinois et à une plus grande autonomie dans ses équipements de fabrication de semi-conducteurs, YMTC a déjà lancé la production en série de puces NAND avancées à 294 couches.