روند پردازش، کاربرد و توسعه Nand Flash

فرآیند پردازش Nand Flash

NAND Flash از مواد سیلیکونی اصلی پردازش می شود و مواد سیلیکونی به ویفرهایی پردازش می شود که به طور کلی به 6 اینچ، 8 اینچ و 12 اینچ تقسیم می شوند.یک ویفر تکی بر اساس کل این ویفر تولید می شود.بله، با توجه به اندازه قالب، اندازه ویفر و میزان بازدهی، چند ویفر را می توان از ویفر برش داد.معمولاً صدها تراشه NAND FLASH را می توان روی یک ویفر درست کرد.

یک ویفر منفرد قبل از بسته بندی به قالب تبدیل می شود که قطعه کوچکی است که توسط لیزر از ویفر بریده شده است.هر دای یک تراشه عملکردی مستقل است که از مدارهای ترانزیستوری بی شماری تشکیل شده است، اما می تواند به عنوان یک واحد بسته بندی شود و در نهایت تبدیل به یک تراشه ذرات فلاش می شود.به طور عمده در زمینه های الکترونیک مصرفی مانند SSD، درایو فلش USB، کارت حافظه و غیره استفاده می شود.

ویفر حاوی ویفر NAND Flash ابتدا ویفر مورد آزمایش قرار می گیرد و پس از گذراندن تست پس از برش مجددا برش داده می شود و مجددا تست می شود و قالب سالم و پایدار و با ظرفیت کامل جدا می شود و سپس بسته بندی می شود.مجدداً آزمایشی برای محصور کردن ذرات Nand Flash که روزانه دیده می‌شوند انجام خواهد شد.

باقی مانده روی ویفر یا ناپایدار است، تا حدی آسیب دیده و بنابراین ظرفیت کافی ندارد، یا به طور کامل آسیب دیده است.با در نظر گرفتن تضمین کیفیت، کارخانه اصلی این قالب را مرده اعلام می کند، که به طور دقیق به عنوان دفع تمام محصولات زائد تعریف می شود.

کارخانه بسته بندی اصلی فلش دای واجد شرایط بسته به نیازها در eMMC، TSOP، BGA، LGA و سایر محصولات بسته بندی می کند، اما در بسته بندی نیز نقص هایی وجود دارد، یا عملکرد استاندارد نیست، این ذرات فلش دوباره فیلتر می شوند. و محصولات از طریق آزمایش دقیق تضمین می شوند.کیفیت

تولیدکنندگان ذرات حافظه فلش عمدتاً توسط چندین سازنده بزرگ مانند سامسونگ، SK Hynix، Micron، Kioxia (توشیبا سابق)، اینتل و ساندیسک نمایندگی می شوند.

در شرایط کنونی که NAND Flash خارجی بر بازار تسلط دارد، تولیدکننده NAND Flash چینی (YMTC) به طور ناگهانی جایگاهی را در بازار اشغال کرده است.NAND 3D 128 لایه آن در سه ماهه اول سال 2020 نمونه های 3D NAND 128 لایه را به کنترل کننده ذخیره سازی ارسال می کند. سازندگان با هدف ورود به تولید فیلم و تولید انبوه در سه ماهه سوم، برنامه ریزی شده اند تا در محصولات پایانی مختلف استفاده شوند. به عنوان UFS و SSD، و به طور همزمان به کارخانه های ماژول، از جمله محصولات TLC و QLC ارسال می شود تا پایگاه مشتری را گسترش دهد.

روند برنامه و توسعه NAND Flash

NAND Flash به عنوان یک رسانه ذخیره سازی درایو حالت جامد نسبتاً کاربردی، ویژگی های فیزیکی خاص خود را دارد.طول عمر NAND Flash با طول عمر SSD برابر نیست.SSD ها می توانند از ابزارهای فنی مختلفی برای بهبود طول عمر SSD ها به طور کلی استفاده کنند.از طریق ابزارهای فنی مختلف، طول عمر SSD ها را می توان 20٪ تا 2000٪ در مقایسه با NAND Flash افزایش داد.

برعکس، عمر SSD با عمر NAND Flash برابر نیست.عمر NAND Flash عمدتاً با چرخه P/E مشخص می شود.SSD از چند ذره Flash تشکیل شده است.از طریق الگوریتم دیسک، می توان از عمر ذرات به طور موثر استفاده کرد.

بر اساس اصل و فرآیند تولید NAND Flash، همه تولید کنندگان بزرگ حافظه های فلش فعالانه در حال توسعه روش های مختلف برای کاهش هزینه هر بیت فلش هستند و به طور فعال در حال تحقیق برای افزایش تعداد لایه های عمودی در 3D NAND Flash هستند.

با توسعه سریع فناوری 3D NAND، فناوری QLC به بلوغ خود ادامه می دهد و محصولات QLC یکی پس از دیگری ظاهر می شوند.قابل پیش بینی است که QLC جایگزین TLC خواهد شد، همانطور که TLC جایگزین MLC می شود.علاوه بر این، با دوبرابر شدن مداوم ظرفیت تک دای 3D NAND، SSD های مصرف کننده را به 4 ترابایت، SSD های سطح سازمانی به 8 ترابایت ارتقا می دهند و SSD های QLC وظایف باقی مانده از SSD های TLC را تکمیل می کنند و به تدریج جایگزین هارد دیسک ها می شوند.بازار NAND Flash را تحت تاثیر قرار می دهد.

دامنه آمار تحقیق شامل 8 گیگابیت، 4 گیگابیت، 2 گیگابیت و سایر حافظه های فلش SLC NAND کمتر از 16 گیگابیت است و محصولات در صنایع الکترونیک مصرفی، اینترنت اشیا، خودروسازی، صنعتی، ارتباطات و سایر صنایع مرتبط مورد استفاده قرار می گیرند.

تولید کنندگان اصلی بین المللی توسعه فناوری 3D NAND را رهبری می کنند.در بازار NAND Flash، شش سازنده اصلی مانند سامسونگ، کیوکسیا (توشیبا)، میکرون، SK Hynix، SanDisk و اینتل مدت‌هاست که بیش از 99 درصد از سهم بازار جهانی را در انحصار خود درآورده‌اند.

علاوه بر این، کارخانه های اصلی بین المللی همچنان به رهبری تحقیق و توسعه فناوری 3D NAND ادامه می دهند و موانع فنی نسبتاً ضخیمی را تشکیل می دهند.با این حال، تفاوت در طرح طراحی هر کارخانه اصلی تأثیر خاصی بر خروجی آن خواهد داشت.سامسونگ، SK Hynix، Kioxia و SanDisk به طور متوالی آخرین محصولات 3D NAND 100+ لایه را منتشر کردند.

در مرحله فعلی، توسعه بازار NAND Flash عمدتاً ناشی از تقاضا برای تلفن های هوشمند و تبلت ها است.در مقایسه با رسانه‌های ذخیره‌سازی سنتی مانند هارد دیسک‌های مکانیکی، کارت‌های SD، درایوهای حالت جامد و سایر دستگاه‌های ذخیره‌سازی با استفاده از تراشه‌های NAND Flash فاقد ساختار مکانیکی، بدون نویز، عمر طولانی، مصرف انرژی کم، قابلیت اطمینان بالا، اندازه کوچک، خواندن سریع و سرعت نوشتن و دمای کاراین طیف گسترده ای دارد و جهت توسعه ذخیره سازی با ظرفیت بزرگ در آینده است.با ظهور عصر داده های بزرگ، تراشه های NAND Flash در آینده بسیار توسعه خواهند یافت.