Damla Turan Bellek üreticisi Micron, 400’den fazla katmana sahip yeni nesil G11 3D NAND teknolojisini duyurdu. Mevcut G9 nesline kıyasla veri yoğunluğunu iki katına çıkaracak yeni teknoloji, giriş/çıkış performansında yüzde 50’ye varan artış ve veri aktarımında daha düşük enerji tüketimi sunacak. Yeni belleklerin seri üretimi 2027’nin ikinci yarısında başlayacak.
Micron’un yeni nesil G11 3D NAND mimarisi, şirketin mevcut G9 (N160) teknolojisinin yerini alacak. G10 neslini atlayarak doğrudan G11’e geçiş yapan üretici, bellek hücrelerinin yoğunluğunu artırırken veri aktarım hızlarında da önemli değişikliklere gidiyor. Yeni mimaride 400’den fazla bellek katmanı bulunacak ve üretim sürecinde wafer-on-wafer bonding adı verilen yarı iletken plaka birleştirme teknolojisi kullanılacak.
G11’in en dikkat çekici yeniliklerinden biri, birim alana sığdırılabilen veri miktarının yaklaşık iki katına çıkması. Mevcut G9 nesli için yaklaşık 21 Gbit/mm² seviyesindeki yoğunluk esas alındığında, yeni mimarinin 42 Gbit/mm² düzeyine ulaşması mümkün görünüyor.
Ancak Micron henüz bu değeri kesinleşmiş bir teknik özellik olarak açıklamadı. Bellek hücrelerinin daha yoğun yerleştirilmesi, aynı silikon alanında daha fazla verinin depolanmasına olanak tanıyacak.
Veri aktarım performansında da benzer bir artış söz konusu. Micron, G11’in NAND giriş/çıkış hızını önceki nesle kıyasla 1,5 katına çıkaracak. G9 için 3.600 MT/s seviyesi esas alındığında, yeni neslin arayüz hızı teorik olarak 5.400 MT/s düzeyine ulaşabilecek. Bu rakam, SSD’nin doğrudan okuma veya yazma hızı değil, NAND bellek arayüzünün veri aktarım hızını ifade ediyor.
Performans artışına enerji verimliliğindeki iyileştirmeler de eşlik edecek. Yeni mimaride veri aktarımı sırasında bit başına tüketilen enerjinin yüzde 25’ten fazla azaltılması öngörülüyor. Bu değişiklik, özellikle çok sayıda SSD’nin aynı anda çalıştığı veri merkezlerinde ve yüksek bant genişliği gerektiren yapay zekâ sistemlerinde önem taşıyor.
G11 ile birlikte Micron’un üretim mimarisi de değişiyor. Şirket, önceki nesillerde kullandığı CMOS-under-array yaklaşımından farklı olarak bellek hücrelerini ve çevresel mantık devrelerini ayrı silikon plakalar üzerinde üretecek. Wafer-on-wafer bonding teknolojisi sayesinde bellek dizisi ile giriş/çıkış ve kontrol devrelerini barındıran katmanlar, üretim aşamasının ardından birleştirilecek.
Bu yöntem, iki farklı bölümün kendi gereksinimlerine uygun üretim süreçleriyle hazırlanmasına izin veriyor. NAND bellek hücrelerinde yoğunluk artırılırken çevresel mantık devreleri performans ve enerji verimliliği açısından ayrı ayrı optimize edilebilecek. Benzer bir plaka birleştirme yaklaşımı, Çinli bellek üreticisi YMTC tarafından da kullanılıyor.
Micron, G11’de yalnızca dikey katman sayısını artırmakla yetinmeyecek. Yeni nesil, bellek hücreleri arasındaki mesafenin de küçültüldüğü daha yoğun bir yerleşim düzenine sahip olacak. Şirket, sektördeki en küçük hücre aralıklarından birini kullanacağını belirtirken aktif wordline katmanlarının kesin sayısını ve bellek dizilerinin kaç ayrı bölümden oluşacağını henüz açıklamadı.
G11’in yoğunluk artışı, Samsung’un V10 ve Kioxia’nın BiCS10 gibi yeni nesil NAND teknolojileriyle rekabette de önemli bir gelişme olacak. Daha yüksek bit yoğunluğu, aynı silikon alanından daha fazla depolama kapasitesi elde edilmesine izin verirken üretim maliyetlerinin bit başına düşürülmesi için yeni olanaklar sunuyor. Bununla birlikte yeni üretim yönteminin maliyetlere ve tüketici SSD fiyatlarına nasıl yansıyacağı henüz belli değil.
Yeni teknoloji yalnızca masaüstü ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılan SSD’lerle sınırlı kalmayacak. Yüksek kapasiteli kurumsal depolama çözümleri, veri merkezleri ve yapay zekâ iş yükleri için geliştirilen NAND tabanlı ürünler de G11 mimarisinden yararlanabilecek. Micron, yapay zekâ sistemleri için yüksek IOPS sunan SLC tabanlı tasarımlar ve yüksek bant genişliğine sahip özel NAND çözümleri üzerinde de çalışıyor.
G11 sonrasında geliştirilecek bellek teknolojilerinde ise üç boyutlu ölçeklendirme daha önemli hale gelecek. NAND üretiminde uzun süredir dikey katman sayısının artırılması temel yöntemlerden biri olsa da Micron, gelecekte X ve Y eksenlerinde de hücre boyutlarını küçültecek. Böylece yalnızca üst üste daha fazla katman yerleştirmek yerine bellek hücrelerinin yatay düzlemde kapladığı alan da azaltılacak.
Bu kapsamda yüksek taşıyıcı hareketliliğine sahip yeni yarı iletken malzemeler, ultra yoğun hücre mimarileri ve enerji tüketimini azaltan veri yolları geliştiriliyor. Yeni malzemelerle transistörlerin elektriksel özelliklerinin iyileştirilmesi ve bellek hücrelerinin daha küçük boyutlarda üretilebilmesi üzerinde çalışılıyor. Çevresel devrelerin geliştirilmesi de sonraki NAND nesillerinin araştırma çalışmalarında yer alıyor.
Micron, G11’in ardından gelecek teknolojiler için kesin katman sayısı, veri yoğunluğu veya üretim takvimi paylaşmadı. G11’in ayrıntılı teknik özellikleri ise 2027 yılında, seri üretimin başlamasına yakın bir tarihte açıklanacak. Şirketin mevcut takviminde yeni nesil 3D NAND belleklerin yüksek hacimli üretime geçişi 2027’nin ikinci yarısında yer alıyor.
