Toshiba Memory Corp. Technisch noch immer munter

3D-NAND-Flash-Speicher von Toshba Memory. Kommt Western Digital mit einer Minderheitenbeteiligung durch?
3D-NAND-Flash-Speicher von Toshba Memory Corp.

Wirken sich die Querelen über den eigenen Verkauf bereits auf die technische Entwicklungskraft von Toshiba Memory Corp. aus?

Technisch und wirtschaftlich gesehen steht  die Toshiba Memory Corp. (TMC) in hervorragender Form da. TMC ist die NAND-Flash-Speicher-IC-Einheit, die Toshiba kürzlich als Tochter ausgegründet hatte, um sie so schnell wie möglich zu verkaufen.

Die Geschäfte laufen, wie für alle Hersteller von NAND-Flash-ICs ausgesprochen gut, die Preise für die derzeit knappen NAND-Flash-Speicher befinden sich im Höhenflug. TMC liegt derzeit laut DRAMeXchange auf Platz 3 unter den unter den Herstellern von NAND-Flash-ICs hinter Marktführer Samsung und Western Digital. Auf den weiteren Plätzen folgen Micron, SK Hynix und Intel.

Aus technischer Sicht interessante neue Produkte hat TMC über die letzten Wochen ebenfalls vorgestellt. Dazu gehörte der 3D-NAND-Flash-Speicher mit 96 Layern, mit dem TMC sich an die Spitze unter den NAND-Flash-Herstellern gesetzt haben will. Nun sagt es an sich noch nicht viel aus, einen solchen Baustein vorzustellen. Es kommt darauf an, ihn auch in guten Ausbeuten zu fertigen. Wie zu hören ist, soll die Ausbeute auch bei ICs, die „nur“ auf 64 oder weniger Layer kommen, für die Hersteller ein gewisses Problem darstellen.

TCM hat die Fertigung muss die Fertigung aber einigermaßen im Griff haben, denn das Unternehmen liefert bereits die SSD-Karten vom Typ XG5,  in denen Flash-ICs mit 64 Layern verbaut sind. Derzeit stehen Kapazitäten von 256 GByte bis 1 TByte zur Verfügung. Für sequentielles Lesen gibt TMC 3.000 MByte/s an, für  sequentielles Schreiben 2.100 MByte/s. die Leistungsaufnahme beim Lesen beträgt typisch 4,6 W, beim Schreiben typisch 3,5 W. Im Standby-Modus liegt sie unter 3 mW.

Through Silicon Vias

Um Chips mit hoher Speicherdichte realisieren zu können, kommt es aber auch darauf an, dies effektiv übereinanderstapeln zu können. Das erfordert wiederum eine ausgefeilte Through-Silicon-Via-Technologie. Es kommt also nicht nur darauf an, über die entsprechenden Front-End-Prozesse möglichst viele Layer auf den 3D-NAND-Speicher-ICs übereinander zu legen, sondern die Dies auch in einem Package so integrieren zu können. Und zwar so, dass sie mit der erforderlichen Datenrate lesen und schreiben ohne dabei zu viel Energie aufzunehmen und ohne dass Probleme mit der Wärmeentwicklung entstehen.

Im Bereich der 3D-NAND-Speicher hatte TMC kürzlich den Durchbruch verkündet: Es ist gelungen, 3D-NAND-Flash-Dies mit jeweils 48 Layern, die drei Bit pro Zelle speichern können,  so übereinander zu setzen, dass sich Chips mit einer Kapazität bis 1 TByte realisieren lassen. Besonders unterstreicht TMC, dass die Speicher einen hohen Wirkungsgrad erreichen, der doppelt so hoch liegt wie der Wirkungsgrad der herkömmlichen BiCS-Flash-Speicher, die mit Hilfe der Wire-Bond-Technik gefertigt werden. Prototypen will TMC auf dem Flash Memory Summit in Santa Clara vom 7. bis 8. August vorstellen. Das die TSV-Technik geeignet ist, hohe Datenübertragungsraten und eine niedrige Leistungsaufnahme zur erzielen, hatte Toshiba schon auf dem Flash Memory Summit 2015 am Beispiel der 2D-NAND-Speicher gezeigt.

Vier Bit pro Zelle

Und schließlich lässt sich die Kapazität der NAND-Flash-Speicher erhöhen, indem sich mehr Bits pro Zelle speichern lassen. Wie oben schon gesagt, ist Toshiba inzwischen bei drei Bit pro Zelle angelangt. Vor einem Monat hat das Unternehmen bereits den nächsten Schritt angekündigt, die Quad-Level-Cell-Technik. Die Zellen können also jeweils vier Bit speichern. 16 von ihnen in ein Gehäuse gepackt kommen auf eine Kapazität von 1,5 TByte, also 0,5 TByte mehr als die NAND-ICs in TLC-Technik. Die ersten SSDs auf  Basis der neuen QLC-Technik werden ebenfalls auf dem Flash Memory Summit in Santa Clara im August dieses Jahres zu sehen sein.

Im Moment sieht es also noch nicht so aus, als ob TMC bereits unter den Auseinandersetzungen um den Verkauf des Unternehmens leiden würde. Alles andere würde sich auch höchst negativ auf die Verkaufsgespräche auswirken.  Bleibt für das Unternehmen zu hoffen, dass es trotz der gegenwärtigen Turbulenzen die technischen Entwicklungen unbeirrt fortsetzen kann. Dass Toshiba aber den Ingenieuren von Western Digital den Zugriff auf die gemeinsamen Daten des Joint-Ventures verweigert, lässt doch tiefer gehende Differenzen vermuten, die nicht ohne Auswirkungen auf die technische Entwicklung bleiben können.