Samsung hat den weltweit ersten Prototyp eines 900-Schicht 3D V-NAND Flash-Speicherchips entwickelt. Die Technologie dahinter: Cell Multi-Bonding (CMB). Zwei separate 450-Schicht-Wafer werden zu einem einzigen Chip verbunden.
Klingt erstmal abstrakt, ist aber ein ziemlich krasser Durchbruch, wenn man bedenkt, dass hier zwei komplette Speicherchips auf molekularer Ebene miteinander verbunden werden.
Die Funktionalität der Speicherzellen wurde schon in Testmustern verifiziert. Sprich: Es funktioniert.
Zwei neue Speicherchips gleichzeitig auf dem Schirm
Während die Massenproduktion der 400-Schicht V10-Generation vorbereitet wird, forscht das Unternehmen parallel am 900-Schicht-Prototyp, wie durch einen Bericht von The Elec nun bekannt geworden ist. Die CMB-Technologie braucht dabei extremste Präzision, jede Fehlausrichtung beim Verbinden der beiden NAND-Chips macht das Projekt zunichte.
Die Roadmap ist weiterhin ehrgeizig. Bis 2030 will Samsung sogar 1.000 Schichten erreichen. Dafür ist eine „Multi-BV“ NAND-Struktur geplant, die insgesamt vier Wafer stapelt.
NAND: KI treibt die Nachfrage
KI-Anwendungen drehen gerade den Speichermarkt auf links. Microsoft, Google, Meta, Amazon, die Hyperscaler alle brauchen HBM. Und das zwingt Samsung, SK Hynix und Micron dazu, ihre begrenzte Waferkapazität neu zu verteilen.
Nullsummenspiel: Jeder Wafer für einen HBM-Stack in einer Nvidia-GPU fehlt woanders. Bei Consumer-Produkten nämlich. Das merken wir im Geldbeutel… und das zunehmend deutlicher.
Apropos… was ist eigentlich NAND-Speicher? Der Artikel bei Wikipedia hilft jedem Laien weiter. 🙂
Samsung NAND: Technische Durchbrüche
Die Entwicklung des 900-Schicht-Prototyps lief alles andere als glatt. Samsung stand vor Problemen, die bei niedrigeren Schichtzahlen schlicht nicht existieren:
Wafer-Verformung eliminieren: Bei extremen Schichthöhen verformen sich Wafer unter eigenem Gewicht und thermischer Belastung. Stell dir ein Hochhaus vor, das unter seiner Last nachgibt. Samsung musste komplett neue Methoden entwickeln, um die Schichtausrichtung zu korrigieren.
Verbindungszuverlässigkeit sicherstellen: Zwei 450-Schicht-Stacks müssen auf atomarer Ebene präzise verbunden werden. Eine minimale Fehlausrichtung und die Funktionalität ist beeinträchtigt oder komplett im Eimer.
Wärmeableitung optimieren: Mehr Schichten = mehr Wärme. Die Bonding-Technologie bringt hier einen Vorteil: Zellen und Peripherie werden separat auf verschiedenen Wafern erstellt. Das erlaubt eine effizientere Wärmeverteilung.
Wettbewerbsdruck im NAND-Bereich steigt
Samsung hält 36,9 Prozent (in Q2/2024) des globalen NAND-Flash-Markts. Klingt solide, ist aber nicht in Stein gemeißelt. SK Hynix will mit der vollständigen Produktion von 400-Schicht-NAND im ersten Halbjahr 2026 starten.
YMTC aus China produziert bereits 294-Schicht-NAND-Chips in Masse. Mit massiver staatlicher Unterstützung wohlgemerkt. Der Wettbewerb schläft also definitiv nicht.
Analysten rechnen damit, dass sich die Angebots-Nachfrage-Lücke 2026 im NAND-Beriech vergößern wird. NAND-Nachfrage wächst voraussichtlich um 20-22 Prozent, das Angebot nur um 15-17 Prozent. Bedeutet: Die Preise ziehen wahrscheinlich weiter an.
Samsung nennt seine BV-NAND-Technologie „Dream NAND for AI“. Selbstbewusst, aber nicht unbegründet. Ultra-hohe Stacks, große Speicherkapazität, hervorragende Wärmeableitung sind für KI-Rechenzentren tatsächlich ideal. Die technischen Daten geben ihnen recht.
Der 900-Schicht-Prototyp ist eine wichtige technologische Errungenschaft. Er zeigt, was schon jetzt möglich ist und wo die Reise hingeht. Immer höhere Speicherdichten, getrieben durch KI-Anforderungen, die zumindest in absehbarer Zeit nicht nachlassen.
