Không lâu sau khi công bố kế hoạch lấy mẫu thế hệ NAND mới trong mùa hè này, ngày 3/7, Kioxia chính thức thông báo đã bắt đầu xuất xưởng các mẫu thử nghiệm bộ nhớ TLC (Triple-Level Cell) dung lượng 1Tb (terabit) dựa trên công nghệ BiCS FLASH 3D NAND thế hệ thứ 10. Theo công ty, các sản phẩm này sẽ được sản xuất tại Fab 2 của nhà máy Kitakami, tỉnh Iwate, Nhật Bản.

Theo Nikkei, Kioxia đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất hàng loạt BiCS 10 NAND vào năm 2027. Hiệu năng của thế hệ mới được cải thiện đáng kể với tốc độ truyền dữ liệu đạt 4,8Gb/s, nhanh hơn khoảng 30% so với thế hệ trước. Mật độ lưu trữ tăng 60%, trong khi hiệu suất tiêu thụ điện khi đọc dữ liệu được cải thiện khoảng 30%.

Đáng chú ý, theo The Japan Times, dòng sản phẩm mới dành cho SSD này đóng vai trò trung tâm trong chiến lược của Kioxia nhằm tận dụng nhu cầu lưu trữ đang bùng nổ từ các trung tâm dữ liệu AI, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các sản phẩm phục vụ thị trường smartphone, bao gồm cả nguồn cung cho Apple.

Điểm nổi bật của BiCS 10: 332 lớp và công nghệ CBA

Theo EE Times Japan, một trong những điểm đáng chú ý nhất của BiCS FLASH thế hệ thứ 10 là việc Kioxia lựa chọn kiến trúc 332 lớp.

Trong nhiều năm qua, ngành NAND thường tăng số lớp (layer) để nâng mật độ lưu trữ và giảm chi phí sản xuất. Các đối thủ của Kioxia hiện cũng đang phát triển NAND với hơn 400 lớp.

Tuy nhiên, theo ban lãnh đạo Kioxia, việc tiếp tục tăng số lớp quá cao cũng tạo ra nhiều thách thức mới. Ông Atsushi Inoue, Tổng Giám đốc Bộ phận Kinh doanh Bộ nhớ của Kioxia, cho biết khi số lớp vượt mốc 400, mức tiêu thụ điện sẽ tăng do nhiều lớp bộ nhớ phải được kích hoạt đồng thời trong quá trình đọc và ghi dữ liệu. Ngoài ra, việc tiếp tục xếp chồng nhiều lớp đòi hỏi các lớp cell phải mỏng hơn, làm giảm khả năng lưu giữ điện tích và có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy trong dài hạn.

Theo EE Times Japan, kiến trúc NAND 332 lớp của Kioxia có thể giảm khoảng 10% chi phí trên mỗi GB so với các thiết kế trên 400 lớp, đồng thời cải thiện khoảng 10% hiệu quả sử dụng điện và tăng khoảng 35% độ tin cậy của các ô nhớ.

Một điểm nổi bật khác của BiCS FLASH thế hệ thứ 10 là tiếp tục sử dụng công nghệ CBA (CMOS directly Bonded to Array). Kioxia lần đầu giới thiệu CBA trên BiCS thế hệ thứ 8, giúp đạt tốc độ giao tiếp 3,6Gb/s. Theo ông Inoue, cả thế hệ thứ 9 và thứ 10 đều đạt tốc độ giao tiếp 4,8Gb/s, giúp Kioxia duy trì lợi thế khoảng một năm so với các đối thủ.

Các đối thủ cũng tăng tốc đầu tư NAND

Sự tiến bộ của Kioxia diễn ra trong bối cảnh các hãng Hàn Quốc cũng đang đẩy mạnh mở rộng năng lực sản xuất NAND.

Ngày 2/7, SK hynix công bố kế hoạch đầu tư tổng cộng 100 nghìn tỷ won tại Cheongju, trong đó 80 nghìn tỷ won sẽ được dành cho nhà máy sản xuất NAND M17, theo Chosun Biz.

CEO Kwak Noh-jung cho biết nhu cầu NAND đang tăng nhanh trong khi nguồn cung vẫn còn hạn chế. Ông cũng nhận định Cheongju là địa điểm tối ưu nhất để SK hynix xây dựng nhà máy NAND mới. Theo kế hoạch, việc xây dựng M17 sẽ bắt đầu vào năm tới và đi vào hoạt động trong nửa đầu năm 2029.

Trong khi đó, một báo cáo của The Bell hồi tháng 4 cũng cho biết Samsung đang lên kế hoạch xây dựng một dây chuyền sản xuất NAND mới tại nhà máy P5 thuộc tổ hợp Pyeongtaek. Phòng sạch (cleanroom) của nhà máy dự kiến hoàn thành vào năm tới. Nếu được xác nhận, đây sẽ là lần mở rộng công suất NAND quy mô lớn đầu tiên của Samsung kể từ nhà máy P3.