Ausblick auf BiCS10 3D-NAND: SanDisk könnte Samsungs V10 bei Speicherdichte schlagen

SanDisk arbeitet zusammen mit Kioxia an der nächsten Generation NAND-Flash. Mit BiCS10 steigt die Zahl der Layer von 218 auf über 300. Zum Investor Day von SanDisk gab es einen kleinen Ausblick und eine Lehrstunde, warum BiCS-Flash der beste der Branche sei.

BiCS10 mit mehr Dichte und mehr Leistung

In puncto Speicherdichte soll BiCS10 gegenüber BiCS8 um etwa 59 Prozent zulegen. Das bedeutet lange nicht, dass die Kosten in gleichem Maße sinken. Die zusätzlichen Lagen bedeuten ihrerseits mehr nötige Arbeitsschritte mit damit verbundenen Kosten.

Ausgehend von den 18,3 Gbit/mm², die als Speicherdichte für BiCS8 (TLC) offiziell genannt werden, würde eine Zunahme um 59 Prozent eine Speicherdichte von satten 29,1 Gbit/mm² für BiCS10 (TLC) bedeuten. Damit wäre auch Samsungs hochdichter TLC-NAND der 4xx-Layer-Klasse geschlagen. Vorerst handelt es sich aber nur um eine Schätzung. Zum ISSCC 2025 in der kommenden Woche wollen Kioxia und SanDisk mehr verraten. Auch Samsungs V10-NAND steht auf dem Plan.

Mehr als 30 Prozent höher soll die „Transfergeschwindigkeit“ ausfallen, was damit genau gemeint ist, bleibt abzuwarten. Der SanDisk-Partner Kioxia will auf der ISSCC 2025 TLC-NAND mit einer I/O-Geschwindigkeit von 4,8 Gbit/s näher vorstellen.

30.2 A 1Tb 3b/cell 3D-Flash Memory with a 29%-Improved-Energy-Efficiency Read Operation and 4.8Gb/s Power-Isolated Low-Tapped-Termination IOs.

Kioxia, aus dem Programm zur ISSCC 2025

Weiter ist von einem um 18 Prozent erhöhten Schreibdurchsatz (Program Bandwidth) und einer um 10 Prozent gestiegenen Leserate (Read Bandwidth) die Rede.

Beim Layer-Wettrennen macht SanDisk nicht mit

Aus Sicht von SanDisk und Kioxia ist das Hinzufügen von weiteren Ebenen (Layer) bei 3D-NAND eine einfache, aber nicht sehr effektive und auch nicht sehr wirtschaftliche Maßnahme zur weiteren Steigerung der Bitdichte. Aktuell liegt das Joint Venture von Kioxia und SanDisk mit 218 Layern in diesem Punkt deutlich hinter Konkurrenten wie Samsung (286 Layer) und Micron (276 Layer) zurück. Doch bei der Bitdichte pro Layer ist SanDisk/Kioxia führend und erreicht so auch mit nur 218 Layern eine hohe Flächendichte.

Den eigenen BiCS8 sieht der Hersteller auch bei der Leistung und Energieeffizienz besser aufgestellt als die aktuelle Konkurrenz. Wobei der Vergleich ohne konkrete Werte oder Nennung des ausgewählten Wettbewerbers hinkt.

Erstmals hatten Kioxia und SanDisk bei BiCS8 auf ein Herstellungsverfahren mit Waferbonden gesetzt, wie es der chinesische Newcomer YMTC bereits vorgemacht hatte. Dabei werden die Ebenen mit Speicherzellen auf einem separaten Die gefertigt und die Logikebenen auf einem anderen Die. Beide Wafer werden schließlich miteinander verbunden, das Verfahren wird bei SanDisk und Kioxia „CMOS directly Bonded to Array“, kurz CBA, genannt. CBA soll auch beim BiCS9 genutzt werden, zu dem noch keine Details vorliegen.

Ein Sprecher von SanDisk lieferte weitere Informationen.

The below slide from our Sandisk 2025 Investor Day shows our 3D Flash generation roadmap. Enabled by CBA technology, BiCS9 can combine the new CMOS technology with existing memory cell technology to deliver performance and power efficiency benefits. We have not disclosed any specific die build using this technology, nor its features. The CBA-enabled ‘Next Gen BiCS’ discussed at Investor Day was later previewed as the 10th generation at ISSCC. The 10th generation achieves the performance and power benefits and also increases the number of memory layers to 332 and optimizes the floor plan for increased planar density.

SanDisk-Sprecher