La empresa japonesa de memoria, Kioxia, ha presentado un ambicioso plan que promete transformar la capacidad de los SSD. En el International Workshop on Memory Technology en Seúl, Kioxia reveló su hoja de ruta para alcanzar la impresionante cifra de 1.000 capas de memoria flash 3D NAND para el año 2027. Este avance podría revolucionar la industria de almacenamiento, pero no será una tarea sencilla. La promesa de Kioxia implica superar desafíos técnicos significativos y mantener una tasa de incremento anual de densidad del 1,33 %.

Evolución de las Capas 3D NAND

El número de capas 3D NAND ha crecido rápidamente en los últimos años. En 2014, las unidades SSD contaban con 24 capas; en 2022, este número había aumentado a 238 capas, lo que representa un incremento de casi diez veces en menos de una década. Este rápido desarrollo ha sido impulsado por la necesidad de mayor capacidad de almacenamiento y eficiencia en un espacio reducido. Sin embargo, escalar a más de 1.000 capas implica superar numerosos obstáculos técnicos.

Detalles técnicos y desafíos

Para alcanzar 1.000 capas, Kioxia prevé que la densidad de las matrices NAND alcanzará los 100 Gbit/mm². Este objetivo requiere no solo añadir más capas, sino también reducir el tamaño de las células NAND tanto vertical como horizontalmente. Cada capa adicional necesita un borde expuesto para conectar las células de memoria, creando una estructura en forma de escalera. A medida que aumenta el número de capas, esta estructura consume más área, compensando parte de las ganancias en densidad.

Además, se debe transicionar a la tecnología QLC (Quad-Level Cell), que almacena 4 bits por célula en comparación con los 3 bits de la tecnología TLC (Triple-Level Cell) utilizada actualmente. Sin embargo, esta transición no está exenta de complicaciones. La resistencia del canal y el ruido de señal aumentan a medida que se añaden más capas, lo que puede afectar el rendimiento y la fiabilidad del almacenamiento.

La carrera por la innovación

Kioxia no está sola en esta carrera. La empresa está compitiendo con gigantes de la industria como Samsung, lo que convierte el objetivo de las 1.000 capas en un premio altamente lucrativo. Kioxia ha colaborado estrechamente con Western Digital en el desarrollo de su tecnología BiCS, que ya ha alcanzado las 218 capas con BiCS 8 y planea llegar a más de 400 capas con BiCS 9 y 10. Sin embargo, alcanzar las 1.000 capas es un objetivo a largo plazo que podría poner a prueba la disposición de Western Digital para realizar grandes inversiones en fábricas de semiconductores.

Desafíos económicos

Aunque Kioxia parece tener soluciones plausibles para los desafíos técnicos, queda la cuestión de la viabilidad económica de un esfuerzo tan agresivo. Western Digital ha expresado preocupaciones sobre los crecientes costos de las fábricas de NAND, que podrían superar el crecimiento de los ingresos. La viabilidad financiera de este proyecto dependerá de la capacidad de Kioxia y sus socios para equilibrar los costos con las ganancias potenciales.

Reflexiones Adicionales

El plan de Kioxia para alcanzar las 1.000 capas de memoria flash 3D NAND representa un hito potencial en la industria del almacenamiento. Si bien los desafíos técnicos y económicos son significativos, las posibles recompensas en términos de capacidad y eficiencia de los SSD son igualmente grandes. La evolución constante de la tecnología NAND ha demostrado ser una fuerza impulsora en la mejora de los dispositivos de almacenamiento, y Kioxia está a la vanguardia de este desarrollo.