性能、コスト効率の高い車載ソリューション向けのTLC 3D NANDフラッシュ

NANDセルに3ビットのデータを保存するTLC NANDは、完全に新しいものというわけではありません。それはプレーナ型2D NANDにおいて何世代にもわたり何年も存在していたのです。 3D NANDの発展はSLC NAND(すなわち、NANDセルに1ビット)から始まり、やがてMLC NAND (すなわち、NANDセルに2ビット)がほとんどの市場で採択されるようになりました。 ビット当たりコストを更に改善するため、TLC NANDはニッチ市場の開拓に成功しましたが、ほとんどが、高い信頼性よりも低コスト が重視される市場でした。

プレーナ型NAND技術はリソグラフィの縮小(微細化)を通して世代から世代へと進化していきました。 つまり、フラッシュアレイが次第に縮小していったことを意味します。 フラッシュアレイが縮小するにつれ、データビット当たりの電子が減り、隣接するフラッシュセル間の容量性カップリングが低減します。

TLCは3D NAND の登場もあり、これまでとは根本的に異なっています。 3D NANDがある世代から次の世代へと進む際、NANDセルのサイズは変わりません。 つまり、3D NAND技術のノードの進歩に、「リソグラフィの縮小」および「リソグラフィのスケーリング」の現象は当てはまりません。 NANDフラッシュセルは垂直に積み上げられていくため、3D NAND の発達は高層ビルの建築に似ています。 積み上げられたNANDセルの数は、世代が進む毎に増加します。つまり、隣接するセル間のサイズとアイソレーションは基本的に一定です。

3D NANDは最新のプレーナ型NANDフラッシュ世代よりも大きなセルを使用しています。 セルのサイズが大きいことで、TLC 3D NAND内のデータのビット当たりの電子数がMLC 2D NANDの最新ノードと同じまたはそれよりも多いため、耐久性とデータ保持がおおよそ同等となるのです。 TLC 3D NANDは多くのアプリケーションに適す堅牢性を持ちながら、1万回以上の書き込み/消去サイクルを実証しました。 極めて過酷な使用環境である車載アプリケーションに対しては、長い製品寿命で、必須の3000回の書き込み/消去サイクルを非常に幅広い温度範囲で達成することができます。

発展する先進運転支援システム(ADAS) および車内インフォテインメント(IVI)により、自動車産業はコストを削減しつつ高性能へ対応するニーズとともに、より高いストレージ容量のニーズを推進しています。 また、UFSおよびPCIeを含むより高速なホストインターフェイスも登場しています。 これらの高速インターフェイスをサポートするため、NANDの内部チャネル数も増加しています。 またPCIeといった高速NANDベースのソリューションがクラウドストレージに広く普及している一方で、車載ソリューションは異なる進化を遂げているようです。 車載ソリューションはより小型のフォームファクタ、低消費電力、仮想マシンあたりの性能の高さ、および単位エネルギーあたりの性能の高さに重点を置いています。

マイクロンは車載・産業アプリケーション向けの64層TLCベースの2100 SSD を最近発表したこともあり、これらの要件を満たす最前線にいます。BGAおよび22.30 M.2フォームファクタの双方で使用可能でDRAMレスなこのSSDは、自動車の-40℃ から105℃ (Tc)の温度範囲を全てサポートしながら高い性能を発揮するエンタープライズクラスのホストインターフェイス(PCIe Gen3)を用いることにより、現在のソリューション(すなわち、eMMC & UFS)の強みである低コストおよび低消費電力を実現します。

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マイクロン車載ソリューション

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