存儲“芯”發(fā)展 剖析3D NAND閃存市場(chǎng)現狀

　　上個(gè)月底武漢新芯科技主導的國家級存儲器產(chǎn)業(yè)基地正式動(dòng)工，在大基金的支持下該項目將投資240億美元建設國內最大、最先進(jìn)的存儲器芯片基地。應該注意的是國內公司這次進(jìn)軍存儲芯片的起點(diǎn)不低，新建的12寸晶圓廠(chǎng)投產(chǎn)后直接生產(chǎn)3D NAND閃存，這可是當前閃存市場(chǎng)的大熱門(mén)，來(lái)勢兇猛。那么3D NAND閃存市場(chǎng)現在到底是個(gè)什么樣呢?

　　從三星的840系列硬盤(pán)再到Intel剛發(fā)布的DC P3520硬盤(pán)，三星、SK Hynix、東芝/閃迪、Intel/美光這四大NAND豪門(mén)都已經(jīng)涉足3D NAND閃存了，而且可以預見(jiàn)這種趨勢還會(huì )繼續下去，越來(lái)越多的閃存及SSD硬盤(pán)都會(huì )轉向3D NAND技術(shù)。今天的超能課堂中我們就簡(jiǎn)單說(shuō)下3D NAND閃存，匯總一下目前四大NAND豪門(mén)的3D NAND閃存的規格及特色。

　　什么是3D NAND閃存?

　　從新聞到評測，我們對3D NAND閃存的報道已經(jīng)非常多了，首先我們要搞懂什么是3D NAND閃存。

　　從2D NAND到3D NAND就像平房到高樓大廈

　　我們之前見(jiàn)過(guò)的閃存多屬于Planar NAND平面閃存，也叫有2D NAND或者直接不提2D的，而3D 閃存，顧名思義，就是它是立體堆疊的，Intel之前用蓋樓為例介紹了3D NAND，普通NAND是平房，那么3D NAND就是高樓大廈，建筑面積一下子就多起來(lái)了，理論上可以無(wú)限堆疊。

　　3D NAND與2D NAND區別

　　3D NAND閃存也不再是簡(jiǎn)單的平面內存堆棧，這只是其中的一種，還有VC垂直通道、VG垂直柵極等兩種結構。

　　3D NAND閃存有什么優(yōu)勢?

　　在回答3D NAND閃存有什么優(yōu)勢的時(shí)候，我們先要了解平面NAND遇到什么問(wèn)題了——NAND閃存不僅有SLC、MLC和TLC類(lèi)型之分，為了進(jìn)一步提高容量、降低成本，NAND的制程工藝也在不斷進(jìn)步，從早期的50nm一路狂奔到目前的15/16nm，但NAND閃存跟處理器不一樣，先進(jìn)工藝雖然帶來(lái)了更大的容量，但NAND閃存的制程工藝是雙刃劍，容量提升、成本降低的同時(shí)可靠性及性能都在下降，因為工藝越先進(jìn)，NAND的氧化層越薄，可靠性也越差，廠(chǎng)商就需要采取額外的手段來(lái)彌補，但這又會(huì )提高成本，以致于達到某個(gè)點(diǎn)之后制程工藝已經(jīng)無(wú)法帶來(lái)優(yōu)勢了。

　　相比之下，3D NAND解決問(wèn)題的思路就不一樣了，為了提高NAND的容量、降低成本，廠(chǎng)商不需要費勁心思去提高制程工藝了，轉而堆疊更多的層數就可以了，這樣一來(lái)3D NAND閃存的容量、性能、可靠性都有了保證了，比如東芝的15nm NAND容量密度為1.28Gb/mm2，而三星32層堆棧的3D NAND可以輕松達到1.87Gb/mm2，48層堆棧的則可以達到2.8Gb/mm2。

　　3D NAND閃存在容量、速度、能效及可靠性上都有優(yōu)勢

　　傳統的平面NAND閃存現在還談不上末路，主流工藝是15/16nm，但10/9nm節點(diǎn)很可能是平面NAND最后的機會(huì )了，而3D NAND閃存還會(huì )繼續走下去，目前的堆棧層數不過(guò)32-48層，廠(chǎng)商們還在研發(fā)64層甚至更高層數的堆棧技術(shù)。