Samsung V10 BV-NAND: Over 400 lag skal give AI-lagring mere kapacitet og lavere strømforbrug

Samsung V10 Bonding V-NAND – også kaldet BV-NAND – er en 10. generation af 3D-NAND-flashhukommelse. Teknologien bygger på wafer-bonding og en hukommelsesstak med mere end 400 word lines, altså de lagdelte ledere, der indgår i NAND-cellernes struktur. Samsung præsenterer V10 som en lagringsteknologi til AI-æraen, hvor datacentre har brug for høj kapacitet, hurtigere dataflytning og lavere energiforbrug. 12

I de detaljerede oplysninger fra 31. august fremhæver Samsung tre forbedringer sammenlignet med V9: over 58 % højere bitdensitet, I/O-hastigheder på mere end 4,8 Gbps – over 33 % hurtigere – samt over 25 % lavere strømforbrug. 28

Sådan kommer V10 over 400 lag

Samsung forsøger ikke at fremstille hele den ekstremt høje cellestruktur som én samlet stak. I stedet anvender V10 en 3-stack HARC Merge-proces. Cellagene deles i tre sektioner, som fremstilles separat og forbindes lodret. Samsung bruger desuden teknikkerne Multi Hole og Zero Dummy Hole til at håndtere nogle af de procesudfordringer, der følger med meget høje lagtal. 1317

Det er væsentligt, fordi højere NAND-tæthed ikke bare handler om at lægge flere lag oven på hinanden. Jo højere stakken bliver, desto vanskeligere bliver blandt andet fremstilling, justering og kontrol af de elektriske egenskaber. Ved at opdele strukturen i flere sektioner får Samsung en måde at udvide den lodrette arkitektur på, samtidig med at belastningen på produktionen begrænses.

De leverede kilder dokumenterer den tredelte stak og de understøttende teknikker, men beskriver ikke hvert enkelt trin i fremstillingsprocessen på et detaljeret procesniveau.

Hvad wafer-bonding ændrer

I V10 er NAND-cellernes array adskilt fra de perifere kredsløb – ofte omtalt som “Peri”-delen. Samsung fremstiller de to dele på separate wafere og binder dem derefter sammen. På den måde kan cellearrayet og styrekredsløbene udvikles og optimeres hver for sig, før de kombineres. 2512

Målet er at øge tæthed og ydeevne uden udelukkende at gøre én enkelt waferstak højere. Samsung oplyser også, at den bundne arkitektur gør det muligt at understøtte mere avancerede perifere kredsløb. Det bidrager ifølge virksomheden til V10’s forbedringer i dataoverførsel og energieffektivitet. 213

Hvad betyder “full capping”?

Den medfølgende rapportering beskriver “full capping” som et layout, hvor den nederste die med periferikredsløb har samme grundareal som den øverste die med cellearrayet i stedet for at rage ud over den. Det kan bevare en effektiv udnyttelse af chip- og pakkearealet, samtidig med at fordelene ved separat fremstillede celle- og periferiewafere bevares.

Der er dog en vigtig begrænsning. Samsungs primære materiale og de leverede kildeuddrag understøtter tydeligt arkitekturen med separate wafere og wafer-bonding, men dokumenterer ikke selvstændigt de mere detaljerede geometriske oplysninger bag betegnelsen “full capping” eller bekræfter præcis, hvordan arealerne matcher hinanden. Den overordnede arkitektur er altså offentliggjort, mens den konkrete layoutfortolkning bør behandles med forsigtighed.

Samsungs påståede forbedringer over V9

Samsungs oplyste sammenligning med niende generation af V-NAND ser sådan ud:

• Bitdensitet: Mere end 58 % højere.
• I/O-hastighed: Mere end 4,8 Gbps, svarende til en forbedring på over 33 %.
• Strømforbrug: Mere end 25 % lavere. 2817

En højere bitdensitet kan gøre det muligt at tilbyde mere lagerplads på et tilsvarende fysisk areal. Samsung har koblet V10 til fremtidige SSD-designs med høj kapacitet, herunder løsninger på op til 128 TB og næste generation af PCIe Gen7-SSD’er, ifølge rapporteringen om virksomhedens planer. 13

Tallene er Samsungs egne præstationspåstande og ikke resultater fra uafhængige benchmarks. Det tilgængelige materiale viser derfor ikke, hvordan forbedringerne vil slå igennem i bestemte SSD-produkter, arbejdsbelastninger eller controllerkonfigurationer.

Hvorfor V10 er rettet mod AI-lagring

AI-datacentre skal lagre store mængder træningsdata, modelkontrolpunkter og andre dataintensive arbejdsbelastninger. NAND kan ikke erstatte DRAM med høj båndbredde, men kan fungere som det kapacitetsorienterede lag i lagringshierarkiet, hvor tæthed og energiforbrug er afgørende.

Samsung præsenterede V10 som en del af en bredere strategi for AI-hukommelse, der også omfatter zHBM og zNAND-O. Virksomheden beskriver zHBM som et koncept, hvor høj-båndbredde-hukommelse placeres tættere på eller lodret over en AI-accelerator. zNAND-O er et højtydende NAND-koncept, der udvikles i versioner med fire og otte lag. 567

Fælles for idéerne er en stærkere udnyttelse af den lodrette dimension. Tredimensionel pakning eller hukommelsesstrukturer skal hjælpe med udfordringer omkring plads, båndbredde, strømforbrug og varme. V10 er den lagerorienterede del af porteføljen, mens zHBM og zNAND-O i det leverede materiale fortsat er koncepter eller udviklingsarkitekturer uden bekræftede produktionsplaner. 167

Ingen fast lanceringsdato endnu

Samsung præsenterede V10 som en prototype og næste generations teknologi på Future of Memory and Storage-konferencen i 2026. Interviewet fra 31. august og den medfølgende rapportering indeholder ikke en fast dato for masseproduktion eller levering. 12

Det betyder, at flere af de omtalte køreplaner ikke bør fremstilles som bekræftede løfter. Det leverede materiale dokumenterer ikke en endelig tidsplan for kommercialisering af V10, en lancering af 11. generation af NAND i 2027 eller et mål om 1.000 lag i 2030. Tidligere rapporter har omtalt et mål på 1.000 lag, men de udgør ikke det samme som en bekræftet tidsplan fra Samsung. 2526

Den mest sikre konklusion er derfor mere afgrænset: V10 viser Samsungs bevægelse forbi 400 NAND-lag gennem en tredelt cellestruktur og wafer-bonding mellem celler og periferikredsløb. Samsung hævder samtidig betydelige fremskridt i tæthed, I/O og energieffektivitet. Hvornår teknologien bliver til kommercielle produkter, og hvor hurtigt de næste generationer følger efter, er fortsat åbne spørgsmål.