Samsung V10 BV-NAND vysvětlen: přes 400 vrstev, nová architektura a úspornější úložiště

Samsung V10 Bonding V-NAND, zkráceně BV-NAND, je desátá generace 3D NAND flash paměti. Její návrh stojí na spojování waferů a na paměťové struktuře s více než 400 word lines, tedy vodorovnými řídicími vrstvami buněk. Samsung ji prezentuje jako úložiště pro éru umělé inteligence, která vyžaduje vysokou kapacitu, rychlý přesun dat a co nejnižší spotřebu. 12

V podrobných materiálech zveřejněných 31. srpna společnost uvedla, že V10 má oproti generaci V9 více než o 58 % vyšší bitovou hustotu, I/O rychlost přes 4,8 Gb/s — tedy o více než 33 % vyšší — a o více než 25 % nižší spotřebu energie. 28

Jak se Samsung dostal přes 400 vrstev

Samsung podle dostupných informací nevyrábí celou mimořádně vysokou strukturu jako jediný celek. V10 využívá proces označovaný jako three-stack HARC Merge. Paměťové buňky jsou rozděleny do tří částí, které se vyrábějí samostatně a následně se vertikálně propojí. Výrobní zátěž mají pomáhat zvládat také postupy Multi Hole a Zero Dummy Hole. 1317

Nejde přitom jen o prosté „přidávání pater“. S rostoucí výškou NAND struktury se zvyšují nároky na výrobu, přesné zarovnání i elektrické vlastnosti čipu. Rozdělení do více částí dává Samsungu možnost pokračovat ve vertikálním škálování a současně lépe řešit omezení spojená s extrémním počtem vrstev. Dostupné zdroje potvrzují třívrstvou strukturu a použití podpůrných technik, nepopisují však do úplného detailu každý krok výrobního procesu.

Co přináší bonded-wafer architektura

V10 odděluje samotné paměťové pole od periferních, tedy řídicích obvodů označovaných jako „Peri“. Samsung tyto části vyrábí na samostatných waferech a teprve potom je spojí. Paměťové buňky a jejich řídicí logiku tak může vyvíjet a optimalizovat nezávisle, než vznikne výsledná struktura. 2512

Tento přístup má zvýšit hustotu a výkon, aniž by bylo nutné spoléhat pouze na další zvyšování jediné vrstvené struktury. Samsung zároveň uvádí, že bonded architektura umožňuje použít výkonnější periferní obvody, což přispívá k lepšímu přenosu dat a energetické efektivitě V10. 213

Co znamená „full capping“

Dostupné zprávy popisují označení full capping jako uspořádání, při němž spodní die s periferními obvody odpovídá půdorysu horní die s paměťovým polem a nepřesahuje ji. Takové řešení by mohlo zachovat výhodu samostatně vyráběných částí bez zbytečného zvětšení plochy čipu nebo pouzdra.

Primární materiály Samsungu a dodané výňatky spolehlivě potvrzují oddělenou výrobu paměťového pole a periferních obvodů i jejich následné spojení. Podrobnější geometrické vysvětlení termínu „full capping“ ani přesné provedení shody půdorysů však z těchto materiálů nelze nezávisle ověřit. Širší architektura je tedy doložena, konkrétní interpretaci rozložení je vhodné brát s rezervou.

V10 proti V9: co Samsung slibuje

Ve srovnání s devátou generací V-NAND Samsung uvádí:

• Bitová hustota: nárůst o více než 58 %.
• I/O rychlost: více než 4,8 Gb/s, což představuje zlepšení o více než 33 %.
• Spotřeba energie: pokles o více než 25 %. 2817

Vyšší bitová hustota může umožnit uložit více dat na srovnatelné fyzické ploše. Samsung spojuje V10 také s budoucími SSD s kapacitou až 128 TB a s příští generací SSD využívajících PCIe Gen7, podle zpráv o plánech společnosti. 13

Je však důležité, že jde o hodnoty deklarované Samsungem, nikoli o nezávislé výsledky benchmarků. Dostupné podklady neukazují, jak přesně se tyto zisky promítnou do konkrétních SSD, různých typů zátěže nebo kombinací s řadiči.

Proč V10 míří na AI datacentra

AI datacentra potřebují rozsáhlá úložiště pro trénovací data, kontrolní body modelů a další datově náročné úlohy. NAND samozřejmě nenahrazuje vysokou propustnost HBM nebo jiné vysokorychlostní DRAM, může ale obsloužit kapacitní vrstvu infrastruktury, kde je zásadní hustota dat a spotřeba energie.

Samsung představil V10 jako součást širší strategie pamětí pro AI, do níž zařadil také zHBM a zNAND-O. zHBM společnost popisuje jako koncept umístění vysokorychlostní paměti blíže k AI akcelerátoru, případně přímo vertikálně nad něj. zNAND-O je koncept výkonné NAND paměti, který se podle Samsungu vyvíjí ve čtyřvrstvé a osmivrstvé podobě. 567

Společným jmenovatelem je využití vertikálního uspořádání: trojrozměrné paměťové struktury nebo pouzdření mají pomoci řešit nedostatek prostoru, požadavky na propustnost, spotřebu i odvod tepla. V10 je z této trojice část zaměřená na úložiště. zHBM a zNAND-O naproti tomu v dostupných podkladech zůstávají koncepty či vývojové architektury, nikoli produkty s potvrzeným harmonogramem sériové výroby. 167

Kdy se V10 dostane do produktů

Samsung V10 představil jako prototyp a technologii nové generace na konferenci Future of Memory and Storage 2026. Podrobný rozhovor z 31. srpna ani dodané zprávy neuvádějí pevné datum zahájení sériové výroby nebo dodávek. 12

Opatrnost je proto namístě i u dalších tvrzení o roadmapě. Dostupné důkazy nepotvrzují konkrétní termín komercializace V10, uvedení 11. generace NAND v roce 2027 ani cíl dosáhnout 1 000 vrstev do roku 2030. O cíli 1 000 vrstev už dříve informovala některá média, takové zprávy ale nelze zaměňovat za oficiálně potvrzený harmonogram Samsungu. 2526

Nejpevnější závěr je zatím užší: V10 ukazuje, kam chce Samsung posunout NAND za hranici 400 vrstev — pomocí tří oddělených částí paměťového pole a bonded-wafer spojení paměťových buněk s periferními obvody. Společnost u něj deklaruje vyšší hustotu, rychlejší I/O a nižší spotřebu. Kdy se technologie objeví v reálných SSD a jak rychle budou následovat další generace, ale zůstává otevřené.