Samsung vừa công bố nguyên mẫu chip nhớ V-NAND 900 lớp đầu tiên trên thế giới, đẩy cuộc đua bộ nhớ flash mật độ cao tiến sát ngưỡng 1.000 lớp. Bí quyết nằm ở công nghệ Cell Multi-Bonding (CMB) cho phép ghép hai khối 450 lớp thành một thiết bị duy nhất, vượt qua giới hạn vật lý của việc khắc liên tiếp số lớp lớn trên cùng một tấm silicon nền. Đột phá này tạo bước nhảy về dung lượng SSD cho cả doanh nghiệp lẫn người dùng cuối, ngay khi giá NAND đang bị đẩy lên vì nhu cầu lưu trữ AI. SK Hynix hiện mới đạt 321 lớp ngoài thực địa và đang chuẩn bị 400 lớp, còn Samsung V-NAND nguyên mẫu mới này đặt hãng vào thế dẫn đầu lý thuyết. Sản phẩm thương mại 1.000 lớp được Samsung nhắm cho năm 2030.
Samsung mở khóa V-NAND 900 lớp bằng Cell Multi-Bonding ra sao?
Theo nguồn ETNews, Samsung Electronics đã hoàn thiện một tích hợp V-NAND 900 lớp bằng cách dán nối hai tấm silicon 450 lớp thành một khối. CMB không cố gắng khắc liên tiếp 900 lớp trên cùng một bề mặt như cách truyền thống, mà chuyển bài toán sang khâu đóng gói. Cách này tránh được hai vấn đề kinh điển khi tăng số lớp NAND theo chiều dọc: tấm silicon nền cong vênh do ứng suất nhiệt tích lũy theo độ dày, và lỗi sai lệch căn chỉnh khi số lần in khuôn quang tăng tuyến tính với số lớp.
Để giải bài toán tấm silicon cong vênh, Samsung đã đưa Upper Chuck Design – cấu trúc giữ tấm silicon mới – vào dây chuyền để giảm độ cong khi ghép hai khối. Phần sai lệch căn chỉnh được xử lý bằng kỹ thuật Overlay Correction, hiệu chỉnh sai số giữa hai mặt phẳng ô nhớ. Đây là điểm mấu chốt vì hai khối 450 lớp dù tốt riêng lẻ cũng vô dụng nếu ô nhớ trên không thẳng hàng với ô nhớ dưới ở mức nanomet. Khi Cell Multi-Bonding ổn định trong sản xuất hàng loạt, Samsung V-NAND mật độ cao có thể đẩy giá trên mỗi GB SSD doanh nghiệp đi xuống đáng kể, và lộ trình từ 900 lên 1.000 lớp sẽ trở thành cuộc đua mật độ thay vì cuộc đua thiết bị in khuôn.
Cục diện 1.000 lớp NAND sẽ thay đổi cuộc chơi SSD ra sao?
Sức ép của Samsung V-NAND lên các đối thủ là rõ rệt. SK Hynix vẫn dẫn đầu sản xuất hàng loạt với NAND 321 lớp và đang phát triển 400 lớp bằng kỹ thuật dán ghép lai Hybrid Bonding, trong khi Samsung V-NAND dùng dán ghép thẳng đứng Vertical Bonding cho cùng mục tiêu. SK Hynix đang giữ vị thế tốt nhờ độ chín của dây chuyền HBM (chip nhớ băng thông cao) cao cấp, còn Samsung phải dựa vào lợi thế công nghệ đóng gói mới này để lấy lại thế dẫn dắt. Nếu CMB chứng minh được tỷ lệ tấm silicon đạt yêu cầu ở mức sản xuất thương mại, mật độ ô nhớ gấp đôi sẽ kéo theo bước nhảy về dung lượng SSD tiêu dùng và máy chủ.
Bên kia bờ Thái Bình Dương, YMTC mở 3 nhà máy chip nhớ đang đẩy năng lực sản xuất NAND nội địa Trung Quốc lên ngưỡng 294 lớp và 232 lớp ở mức thương mại, đồng thời đầu tư fab mới gấp đôi sản lượng wafer. YMTC tiến chậm về độ phức tạp công nghệ so với cặp Hàn Quốc nhưng chiếm ưu thế giá thành và đảm bảo nguồn cung cho mảng SSD phổ thông trong nước. Đây là động lực buộc Samsung và SK Hynix phải đẩy nhanh các mốc layer cao thay vì chờ ổn định mức 300 lớp.
Với người mua workstation, máy chủ hay PC tiêu dùng, lộ trình 900-1000 lớp NAND có hai hệ quả thực dụng. Thứ nhất, dung lượng SSD doanh nghiệp như 30 TB hoặc 60 TB chuẩn U.2 sẽ phổ biến hơn trong vòng 24-36 tháng, kéo giá mỗi TB SSD đi xuống. Thứ hai, đường giá NAND người dùng cuối sẽ tiếp tục biến động theo nhu cầu AI, nhưng có một mức nền dài hạn về mặt công nghệ. Người dùng cân nhắc nâng cấp dung lượng máy hiện tại nên xem xét nhịp 2026-2028, đặc biệt khi ASML đơn hàng chip nhớ vượt logic cho thấy hệ sinh thái thiết bị đã sẵn sàng phục vụ làn sóng NAND mật độ siêu cao. Samsung V-NAND tiết lộ phiên bản 1.000 lớp vẫn còn ở giai đoạn prototype nhưng đặt mục tiêu thương mại năm 2030, và bước đệm 400 lớp sẽ rơi vào vài năm tới. Nếu Cell Multi-Bonding thực sự đi vào dây chuyền sản xuất ổn định, đây sẽ là cú huých định hình lại bản đồ chi phí NAND toàn cầu trong nửa cuối thập kỷ này.