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Annoncé en juillet 2015, la mémoire 3D XPoint est pour rappel une nouvelle technologie mémoire annoncée par Intel et Micron. Cette mémoire est censée offrir un compromis entre DRAM et NAND, que ce soit en termes de coût mais aussi de vitesse, tout en conservant la persistance de données de cette dernière. Elle pourrait ainsi être utilisée au sein de SSD offrant 5 à 8x plus d'IOPS mais aussi sur des DIMM. Combiné à de la DRAM, la ReRAM qui est certes un peu moins rapide permet en effet d'offrir pour un même tarif une capacité doublée.

Mais alors qu'il était initialement question d'un lancement commercial en 2016, Guy Blalock le co-DG d'IM Flash (joint-venture Intel/Micron) a indiqué qu'il faudrait encore 12 à 18 mois afin de pouvoir lancer la production en volume alors que les échantillons seraient presque prêts. Il faut dire que 3D Xpoint nécessiterais de nombreux nouveaux matériaux, dont certains ne sont trouvables que chez un seul fournisseur.

De plus à l'instar de ce qui se passe avec la migration vers la 3D NAND, le coût de la transition des chaines de fabrication de NAND classique vers 3D XPoint explose tout comme l'espace nécessaire pour assurer un bon débit du fait de nombreuses étapes supplémentaires dans la fabrication. Pour ne rien arranger les futures transitions vers les 3D Xpoint de seconde et troisième génération qui nécessiteront peut-être l'EUV devraient être aussi couteuses, alors que côté 3D NAND le coût sera divisé par 2.

Voilà qui tempère quelque peu les annonces en fanfare de l'été dernier, alors qu'à l'époque Intel et Micron avaient indiqués que la 3D Xpoint était … en production ! Il ne s'agissait donc en aucun cas d'une production de puces finales et en volume. Au passage, Guy Blalock a enfin confirmé ce qui se cache derrière la 3D Xpoint, à savoir un matériau de type chalcogénure associé à un switch Ovonyx : on a donc à faire à de la PRAM (Phase-change memory) et non de la ReRAM.

Ovonyx est une société crée en 1999 entre autre par un ancien dirigeant de Micron et qui a longuement travaillé sur la PRAM et qui a vendu de nombreuses licences pour utiliser ses brevets à des entreprises tierces, Intel a investi dans la société en 2000 et 2005 et Micron a racheté des parts de la société en 2012. En juillet 2012 Micron avait annoncé être le premier à fabriquer une puce PCM en volume, à l'époque une puce de 128 Mo fabriquée en 45nm qui était combinée avec 64 Mo de LPDDR2… avant de mettre ensuite de côté la PCM pour plusieurs années. Espérons que 3D XPoint aura droit à un meilleur sort !

Alors que Samsung a emboité le pas de Hynix sur la HBM pour ce qui est des mémoires proposant une bande passante élevée, Micron restait de son côté uniquement positionné sur la HMC, une mémoire plus coûteuse utilisant un bus moins large mais plus véloce mais qui a l'avantage de ne pas nécessiter d'interposer. Une alternative qui n'a ne semble-t-il pas réussi à convaincre sur le marché graphique.

Micron se positionne du coup sur un nouveau type de mémoire dénommée GDDR5X dont le but est de doubler la bande passante par rapport à la GDDR5. Pour se faire Micron utilise la bonne vieille méthode du doublement du prefetch qui passe à 16.

La GDDR5X sera donc capable de lire 16 cellules mémoire en parallèle et de placer le tout dans un petit buffer qui déversera ses données en série et à très haute vitesse dans le bus mémoire. Cela augmente par contre la complexité de puces mémoire ainsi que la plus petite quantité de données qui peut être lue, une puce GDDR5 étant généralement 32-bit ce n'est qu'avec des accès de 512-bit par puce que les débits pourront être doublés.

Micron semble vouloir lancer la GDDR5X dès 2016, avec un débit de l'ordre de 10-12 Gbps alors que la GDDR5 atteint au mieux 8 Gbps à l'heure actuelle. D'ici 2018 Micron semble viser un doublement du débit par rapport à la GDDR pour atteindre 16 Gbps.

A terme avec un bus 256-bit on atteindrait donc les 512 Go /s, contre 1 To /s avec un bus 512-bit. Ces débits sont en fait comparable avec ceux qui seront offert par des configurations à 2 ou 4 puces utilisant les puces HBM de Samsung ou Hynix prévues pour 2016 qui seront moins gourmandes en énergie mais qui nécessiteront un interposer et pour lesquelles on peut se demander si elles pourront être produites dans les volumes nécessaires. Micron semble ouvrir une voie plus conservatrice pour l'augmentation de la bande passante pour les GPU, reste à voir si AMD ou Nvidia l'utiliseront l'an prochain.

Bloomberg rapporte  que SanDisk aurait pris contact avec une banque pour explorer la possibilité d'une vente de son activité. Les motivations derrière la volonté de cette vente sont inconnues. Au moment où nous écrivons ces lignes, la capitalisation boursière de SanDisk est évaluée à 12.63 milliards de dollars, en hausse de 11.22% après l'annonce de Bloomberg.

Deux sociétés au minimum seraient intéressées par le rachat de SanDisk, Micron et Western Digital. Pour Micron dont la capitalisation boursière est à 19.7 milliards, le rachat ressemblerait plus à une consolidation de leurs activités. Western Digital est un peu plus gros, 22.95 milliards et disposerait de fonds pour financer en partie le rachat selon nos confrères. Pour Western Digital, cela permettrait à la société d'entrer réellement dans le marché du SSD.

Reste cependant l'épineuse question de Toshiba. Pour rappel, SanDisk et Toshiba participent tous deux à une joint-venture pour la production de mémoire NAND au Japon, sous le nom de Flash Forward. On imagine mal cette joint-venture perdurer dans le cas d'un rachat par Western Digital, en concurrence directe avec Toshiba sur le marché des disques durs.

Le partenaire d'Intel sur la mémoire 3D XPoint était présent sur l'IDF avec un stand ou l'on pouvait apercevoir un wafer de NAND 16nm, ainsi qu'un module 3D NAND de 256 Gbits.

La société a également effectué une présentation ou elle a évoqué ses technologies mémoires. Le constructeur continue de travailler sur l'Hybrid Memory Cube (HMC), une technologie qui supperpose des dies de mémoires avec une couche de contrôleurs logiques. La troisième génération est en cours de développement même si l'on ne sait pas encore ce qu'elle apportera.

Micron est également revenu sur la complexité de la fabrication de la mémoire DRAM a 20nm et au dela. L'augmentation des coûts via les masques et les opérations rend de plus en plus difficile chaque passage à un nouveau node. Malgré tout le fabricant s'est felicité de ses yields atteint en 20nm et a indiqué travailler sur le 15nm et au delà.


Côté NAND, Micron a confirmé que le 16nm serait son dernier node « traditionnel » et qu'il passait au delà à une gamme 100% 3D NAND. Cette variante de la NAND permet pour rappel de construire les cellules verticalement pour les empiler en augmentant la densité. Un avantage important qui permet d'utiliser des process plus anciens, et mieux maitrisés, autour de 50nm pour la première génération de Micron. La seconde génération de 3D NAND apparaitra en 2016.

3D XPoint a été peu évoqué, si ce n'est sur le fait qu'il y aura une seconde génération de cette mémoire en 2016. On notera que Micron parle toujours sur ses roadmaps d'une seconde nouvelle mémoire qui arriverait en 2017. Une variante de STTRAM (Spin Transfer Torque RAM) semble être l'une des possibilités, il faudra attendre un peu avant d'en savoir plus !