Samsung พัฒนาเทคโนโลยี MCP แบบ 16 ชิป เพิ่มความจุหน่วยความจำ NAND Flash ให้สูงขึ้น

ในโลกของเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลที่ต้องการความจุสูงขึ้นในพื้นที่ที่จำกัด Samsung ยักษ์ใหญ่ด้านเซมิคอนดักเตอร์ได้เปิดตัวนวัตกรรมล่าสุดในการเพิ่มประสิทธิภาพของหน่วยความจำ NAND Flash (หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนที่สามารถเก็บข้อมูลได้แม้ไม่มีไฟฟ้าเลี้ยง) โดยการพัฒนาเทคโนโลยีการแพ็คเกจชิปแบบหลายชั้นที่ล้ำสมัยยิ่งขึ้น

ความสำเร็จในครั้งนี้คือการสร้าง Multi-Chip Package (MCP) หรือการนำชิปหลายตัวมาวางซ้อนกันในแพ็คเกจเดียว ซึ่ง Samsung สามารถยกระดับจากเดิมที่ซ้อนกัน 10 ชิป ขึ้นไปถึง 16 ชิป ส่งผลให้สามารถบรรจุความจุได้สูงถึง 16GB ลงบนชิป NAND ขนาด 8Gb ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เบื้องหลังความสำเร็จ: การลดขนาดในระดับไมโครเมตร

เพื่อให้สามารถวางชิปซ้อนกันได้มากขึ้นโดยไม่ทำให้ขนาดอุปกรณ์ใหญ่จนเกินไป Samsung ได้นำเทคนิคขั้นสูงมาใช้ในกระบวนการผลิต ดังนี้:

  • Wafer Thinning: การทำให้แผ่นเวเฟอร์ (แผ่นซิลิคอนพื้นฐานสำหรับสร้างชิป) บางลงจนเหลือเพียง 30 ไมโครเมตร ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับเซลล์ของมนุษย์
  • Layer Redistributing: การจัดสรรเลเยอร์การเชื่อมต่อใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่
  • Chip Sawing และ Wire Bonding: การตัดชิปและการเชื่อมต่อสายไฟขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูง

ผลลัพธ์จากการปรับปรุงนี้ทำให้ความสูงของชิปลดลงจาก 1.6 ไมโครเมตร เหลือเพียง 1.4 ไมโครเมตร ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้วิศวกรสามารถเพิ่มจำนวนชั้นของการซ้อนชิปในแนวตั้งได้มากขึ้น นำไปสู่โมดูลที่มีความหนาแน่นของข้อมูลสูงขึ้นและความจุที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล

Engadget
ตารางเปรียบเทียบเทคโนโลยี MCP ของ Samsung
หัวข้อเปรียบเทียบ เทคโนโลยีเดิม เทคโนโลยีใหม่
จำนวนชิปที่ซ้อนกัน 10 ชิป 16 ชิป
ความสูงของชิป 1.6 ไมโครเมตร 1.4 ไมโครเมตร
ความบางของเวเฟอร์ - 30 ไมโครเมตร
ความจุรวม (บนชิป 8Gb) ต่ำกว่า 16GB 16GB

ข้อเท็จจริงสำคัญ

  • Samsung พัฒนาการซ้อนชิปแบบ MCP จาก 10 ชั้น เป็น 16 ชั้น
  • สามารถสร้างความจุ 16GB จากชิป NAND ขนาด 8Gb
  • ลดความสูงของชิปลงเหลือ 1.4 ไมโครเมตร และความบางเวเฟอร์เหลือ 30 ไมโครเมตร
  • ใช้กระบวนการ Wafer Thinning และ Wire Bonding เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของข้อมูล

คำถามที่พบบ่อย

เทคโนโลยี MCP คืออะไร?

MCP หรือ Multi-Chip Package คือเทคโนโลยีการนำชิปหน่วยความจำหลายตัวมาวางซ้อนกันในแนวตั้งภายในแพ็คเกจเดียว เพื่อให้ได้ความจุที่มากขึ้นในขณะที่ใช้พื้นที่บนแผงวงจรน้อยลง

การลดความหนาของเวเฟอร์ส่งผลอย่างไร?

การทำให้เวเฟอร์บางลงเหลือ 30 ไมโครเมตร ช่วยให้สามารถซ้อนชิปได้จำนวนชั้นมากขึ้นโดยไม่ทำให้ความสูงรวมของโมดูลเพิ่มขึ้นจนเกินขีดจำกัดของอุปกรณ์

ความจุ 16GB ในครั้งนี้มีความสำคัญอย่างไร?

เป็นการพิสูจน์ว่า Samsung สามารถเพิ่มความหนาแน่นของข้อมูลบนชิป NAND ขนาด 8Gb ได้มากขึ้น ซึ่งจะส่งผลดีต่ออุปกรณ์พกพาที่ต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลสูงแต่มีพื้นที่จำกัด

เทคโนโลยีนี้จะวางจำหน่ายเมื่อไหร่?

ปัจจุบัน Samsung ยังไม่ได้ระบุวันที่วางจำหน่ายอย่างเป็นทางการ แต่คาดว่าจะมีการนำมาใช้ในเร็วๆ นี้ เพื่อรักษาขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาดเซมิคอนดักเตอร์