Samsung เปิดโรดแมป NAND Flash สู่ 1,000 ชั้นภายในทศวรรษหน้า ดัน SSD ความจุเพิ่ม 4 เท่า แตะ 32TB บน M.2

Samsung เปิดเผยแผนพัฒนา NAND Flash รุ่นถัดไปในงาน IEEE/JSAP VLSI Symposium 2026 ที่จัดขึ้นระหว่างวันที่ 14-18 มิถุนายน ณ รัฐฮาวาย สหรัฐอเมริกา โดยบริษัทตั้งเป้าพัฒนาเทคโนโลยี NAND ให้มีจำนวนชั้น (Layer) มากกว่า 1,000 ชั้นภายในช่วงต้นทศวรรษหน้า พร้อมผลักดันความจุ SSD ให้เพิ่มขึ้นหลายเท่าตัวจากปัจจุบัน

แผนดังกล่าวสะท้อนการแข่งขันในตลาดหน่วยความจำที่กำลังเข้มข้นขึ้น หลังผู้ผลิตรายใหญ่ต่างเร่งพัฒนา NAND ความหนาแน่นสูงเพื่อตอบโจทย์ AI, Data Center และระบบจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่

เป้าหมาย 420 ชั้นในปี 2029 และทะลุ 560 ชั้นในปี 2030

จากโรดแมปที่ Samsung เปิดเผย บริษัทมีแผนเปิดตัว NAND Flash ระดับ 420 ชั้นภายในปี 2029

จากนั้นจะเพิ่มจำนวนชั้นเป็นมากกว่า 560 ชั้นภายในปี 2030 ก่อนจะเดินหน้าสู่ยุคใหม่ของ NAND ที่มีมากกว่า 1,000 ชั้นในช่วงต้นทศวรรษ 2030

การเพิ่มจำนวนชั้นของ NAND ถือเป็นหนึ่งในวิธีสำคัญในการเพิ่มความจุต่อชิปโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดพื้นที่ซิลิคอน ส่งผลให้ต้นทุนต่อบิตลดลงและสามารถผลิต SSD ความจุสูงได้มากขึ้น

ใช้เทคโนโลยี CMB รวมชิป 450 ชั้น สู่ NAND ระดับ 900-1,000 ชั้น

หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่ Samsung วางแผนใช้งานคือ CMB (Cell Multi-Bonding)

แนวคิดดังกล่าวคือการนำ NAND Flash สองชุดที่มีจำนวนชั้นประมาณ 450 ชั้น มาประกบรวมกันภายในแพ็กเกจเดียว ทำให้ได้ NAND ที่มีจำนวนชั้นรวมอยู่ในช่วง 900-1,000 ชั้น

เทคนิคนี้ช่วยหลีกเลี่ยงข้อจำกัดด้านการผลิตที่เกิดขึ้นเมื่อจำนวนชั้นเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง และอาจเป็นแนวทางหลักของอุตสาหกรรม NAND ในอนาคต

SSD M.2 อาจเพิ่มความจุจาก 8TB เป็น 32TB

Samsung ระบุว่าการพัฒนา NAND ระดับ 900-1,000 ชั้น จะช่วยเพิ่มความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลอย่างมหาศาล

ตัวอย่างเช่น SSD แบบ QLC M.2 ที่ปัจจุบันมีความจุสูงสุดราว 8TB อาจเพิ่มขึ้นเป็น 32TB ได้โดยยังคงใช้ขนาดทางกายภาพใกล้เคียงเดิม

หากทำได้จริง จะเป็นการเพิ่มความจุถึง 4 เท่า และช่วยให้ทั้งผู้ใช้ทั่วไปและศูนย์ข้อมูลสามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากขึ้นในพื้นที่เดิม

อุปสรรคสำคัญคือแผ่นเวเฟอร์บิดงอและการจัดตำแหน่งชั้น

แม้แนวคิด NAND ระดับ 1,000 ชั้นจะดูน่าสนใจ แต่ Samsung ยอมรับว่ายังมีความท้าทายทางวิศวกรรมอีกหลายด้าน

ปัญหาหลักที่บริษัทระบุ ได้แก่

• Wafer Warpage หรือการบิดงอของแผ่นเวเฟอร์เมื่อมีจำนวนชั้นเพิ่มขึ้น
• Interlayer Alignment Error หรือความคลาดเคลื่อนในการจัดตำแหน่งระหว่างชั้น NAND

เมื่อจำนวนชั้นเพิ่มขึ้นหลายร้อยชั้น ความแม่นยำในการผลิตจะกลายเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่ง เพราะความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลต่ออัตราการผลิตและความน่าเชื่อถือของชิป

เตรียมใช้ Upper Chuck Design และ Overlay Correction

เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว Samsung กำลังพัฒนาเทคโนโลยีใหม่หลายรูปแบบ

หนึ่งในนั้นคือ Upper Chuck Design ซึ่งออกแบบมาเพื่อช่วยควบคุมการบิดงอของเวเฟอร์ระหว่างกระบวนการผลิต

ขณะเดียวกันยังมีเทคโนโลยี Overlay Correction สำหรับปรับแก้ความคลาดเคลื่อนในการจัดตำแหน่งชั้นต่าง ๆ เพื่อลดความเสี่ยงด้าน Yield และเพิ่มความแม่นยำในการผลิต NAND ความหนาแน่นสูง

ศึก NAND ยุคใหม่กำลังเริ่มต้น

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ผู้ผลิต NAND รายใหญ่ต่างแข่งขันกันเพิ่มจำนวนชั้นอย่างต่อเนื่อง โดยปัจจุบัน NAND เชิงพาณิชย์เริ่มเข้าสู่ยุค 300-400 ชั้นแล้ว

การที่ Samsung เปิดเผยเป้าหมายระดับ 1,000 ชั้น แสดงให้เห็นว่าผู้ผลิตหน่วยความจำกำลังเตรียมพร้อมสำหรับยุคที่ SSD จะมีความจุระดับหลายสิบเทราไบต์ในขนาดกะทัดรัด

หากเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถเข้าสู่การผลิตจำนวนมากได้สำเร็จ ตลาด SSD ในช่วงทศวรรษหน้าจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ ทั้งในด้านความจุ ต้นทุน และประสิทธิภาพการจัดเก็บข้อมูลสำหรับ AI, Cloud และ Data Center ยุคใหม่

ที่มา: IT Home