Samsung Electronics, 2024’ten itibaren 300’den fazla katmana sahip 3D NAND yongalarının seri üretimine başlayacak. Bu yongalar, akıllı telefonlarda veya bilgisayarlarda veri depolamak için kullanılan NAND flash belleğin depolama kapasitesini ve performansını artıracak.

NAND flash bellek nedir?

NAND flash bellek, verileri bir akıllı telefon veya bilgisayarda depolayan ve güç kapatıldığında bile verilerin silinmemesi özelliğine sahip bir cihazdır. NAND flash belleğin performansı, depolama kapasitesine ve hıza bağlıdır.Genel olarak, depolama kapasitesi ne kadar yüksek olursa, hız da o kadar yüksek olur.

Bir NAND flash belleğin depolama kapasitesi, bir çipteki hücre sayısı ve bir hücrede depolanabilecek bit sayısı ile belirlenir. Hücre, elektrik sinyallerini alarak veri okuyan ve yazan küçük bir yapıdır ve bit, verinin en küçük birimidir ve 0 ve 1 ile temsil edilir. Örneğin, bir hücrenin 1 bit depolayabildiği tek seviyeli bir hücre (SLC) NAND flash bellek varsa, 100 hücre 100 bit veri depolayabilir. Ancak, bir hücrenin 2 bit depolayabildiği çok düzeyli hücre (MLC) tipi NAND flash bellek varsa, aynı 100 hücre ile 200 bit veri depolanabilir.

Ancak, bir hücrede depolanabilecek bit sayısını artırmanın bir sınırı vardır. Bunun nedeni, bit sayısı arttıkça elektrik sinyallerini doğru bir şekilde ayırt etmenin zorlaşması ve hata oluşma olasılığının artmasıdır. Bu nedenle, bir hücrenin 4 bit depoladığı dört seviyeli hücre (QLC) tipi şu anda ticarileştirilmiştir ve 8 bitin depolandığı beş seviyeli hücre (PLC) tipi ise henüz araştırma aşamasındadır.

Hücre sayısını artırmanın en basit yolu çip boyutunu artırmaktır. Ancak çipin boyutu arttıkça çipin üretim sürecinde meydana gelen kusurların sayısı da artmakta ve çipi monte edecek cihazın boyutunun da artması gerekmektedir. Bu da üretkenliği ve etkinliği azaltan bir faktör haline geliyor.

Bu nedenle, NAND flash bellek üreticileri, çip boyutunu korurken hücre sayısını artırmanın bir yolunu bulmuşlardır. Yöntem, hücreleri dikey olarak istiflemektir. Bu sayede hücre sayısı katlanarak artar ve çipin alanı aynı kalsa bile depolama kapasitesi artar. Bu yönteme 3D NAND flash denir.

Samsung’un 3D NAND flash teknolojisi

3D NAND flash bellek, ilk olarak 2013 yılında Samsung Electronics tarafından piyasaya sürüldü ve halen sektörde lider olarak kabul ediliyor. Samsung Electronics, 2021’de 176 katmanlı 3D NAND flash belleğin seri üretimine başladı ve 2025’te 256 katmanlı 3D NAND flash belleğin seri üretimini planlıyor. Samsung Electronics, “çift yığın” adı verilen bir yöntem kullanır. Bu yöntem, çipi iki parçaya bölüp daha sonra birleştirmektir. Örneğin, 300 katmanlı bir yonga yapmak için iki adet 150 katmanlı yonga yapın ve bunları birbirine yapıştırın.

Samsung Electronics, 9. nesil V-NAND flaştan sonra 10. nesil NAND flaştan başlayarak SK Hynix tarafından uygulanan 'Triple Stack’i tanıtmak için dahili bir yol haritası hazırladı. Üçlü yığın teknolojisi söz konusu olduğunda, şirketin maliyet rekabetçiliği için Tokyo Electron (TEL) gibi küresel yarı iletken ekipman ortaklarıyla yakın çalıştığı biliniyor.

Bu teknoloji sayesinde Samsung Electronics, 300’den fazla katmana sahip 3D NAND yongalarını toplu olarak üretebilecek. Bu da NAND flash belleğin depolama kapasitesini ve performansını önemli ölçüde artıracak. Ayrıca, Samsung Electronics, bu yongaları akıllı telefonlar, bilgisayarlar, sunucular ve veri merkezleri gibi farklı uygulamalarda kullanmayı planlıyor.

Samsung Electronics’in bu devrim niteliğindeki teknolojisi, veri depolama sektöründe yeni bir çağ açacak. Samsung Electronics, bu alanda rakiplerine karşı üstünlüğünü korumak için sürekli olarak yenilikçi çözümler sunmaya devam edecek.