编辑:Mavis 发布:2021-07-01 10:38
起初,NAND Flash的发展是从2D 平面结构开始,但在尺寸微缩及密度增加的压力下,NAND Flash由平面结构升级为三维架构,并通过工艺技术提升逐渐往上增加存储单元的层数(Layer ),把存储单元像盖大楼一样层数堆叠得越来越多。从2014年的32层3D NAND发展到现在已经实现100+堆叠层数的量产,Wafer单位面积的容量增长数倍,这也是NAND Flash产出持续增长的主要因素。
对堆叠层数的向上突破,也是各原厂技术竞争的主赛道之一。继美光、SK海力士去年先后发布176层3D NAND之后,铠侠与西部数据也于今年2月份宣布推出新一代162层闪存技术。相较之下,存储龙头三星在这一轮技术较量中却低调许多,仅在一季度财报会议中对下一代176层技术稍作提及,除此之外更多的是韩媒的相关报道。
消息称,三星第7代176层3D NAND将采用“双堆栈”技术,并计划在今年下半年推出基于此技术的消费类SSD,还计划扩展至数据中心SSD产品。尽管目前三星官网尚未系统披露176层3D NAND产品的具体规格,然而,在今年2月份的一场学术会议中,三星对此做了详尽披露。
文章中,三星介绍在研发过程中其面临的技术难点主要有:
1、随着层数堆叠的增加,cell-string电阻随之增加;
2、随着存储单元间隔的缩小,单元之间干扰增加;
3、需要更高的I/O带宽以加快数据传输速度;
4、由于外围电路与存储阵列面积相当,芯片尺寸小型化也是一项挑战。
通过将4个128Gb存储阵列组合在一起,第7代V-NAND单颗Die容量为512Gb,其读取、写入性能达1.84GB/s、184MB/s,I/O速度达2Gbps,相较上一代实现了大幅提升。

数据来源:IEEE Xplore
数据爆发式增长是推动闪存技术提升的根本动力,那么存储密度这一参数自然成为人们关注关键参数。文章显示,三星176层TLC产品存储密度达8.5Gb/mm²,为历代产品中最高。

数据来源:IEEE Xplore
而将三星176层产品与SK海力士和西部数据/铠侠最新产品相比,虽然容量密度并非最优,却在写入性能及I/O速度上较为优异,各家产品各有长短。

数据来源:IEEE Xplore
当前,尽管各家原厂之间3D NAND技术各有千秋,然而大家对高容量、高性能、低功耗器件的追求是永恒不变的真理。为实现这一目标,各大原厂不断突破,一次次刷新纪录,而这也是存储产业持续保持生命力的秘诀。
| 存储原厂 |
| 三星电子 | 102000 | KRW | +3.24% |
| SK海力士 | 535000 | KRW | +4.90% |
| 铠侠 | 9810 | JPY | +11.73% |
| 美光科技 | 220.054 | USD | +0.47% |
| 西部数据 | 128.030 | USD | -1.08% |
| 闪迪 | 183.040 | USD | -1.68% |
| 南亚科技 | 120.0 | TWD | +9.59% |
| 华邦电子 | 50.9 | TWD | +9.94% |
| 主控厂商 |
| 群联电子 | 968 | TWD | +10.00% |
| 慧荣科技 | 104.495 | USD | +5.41% |
| 联芸科技 | 63.77 | CNY | +4.30% |
| 点序 | 81.9 | TWD | +3.02% |
| 品牌/模组 |
| 江波龙 | 266.00 | CNY | +19.82% |
| 希捷科技 | 236.305 | USD | +0.93% |
| 宜鼎国际 | 447.0 | TWD | +4.81% |
| 创见资讯 | 137.0 | TWD | +4.58% |
| 威刚科技 | 205.0 | TWD | +9.92% |
| 世迈科技 | 22.930 | USD | +2.37% |
| 朗科科技 | 34.90 | CNY | +5.18% |
| 佰维存储 | 127.81 | CNY | +7.31% |
| 德明利 | 238.61 | CNY | +10.00% |
| 大为股份 | 25.58 | CNY | +10.02% |
| 封测厂商 |
| 华泰电子 | 49.25 | TWD | +4.68% |
| 力成 | 160.5 | TWD | +7.00% |
| 长电科技 | 42.09 | CNY | +2.78% |
| 日月光 | 202.5 | TWD | +3.32% |
| 通富微电 | 43.94 | CNY | +4.92% |
| 华天科技 | 12.47 | CNY | +4.53% |
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