存儲(chǔ)“芯”發(fā)展 剖析3D NAND閃存市場(chǎng)現(xiàn)狀

　　上個(gè)月底武漢新芯科技主導(dǎo)的國(guó)家級(jí)存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)基地正式動(dòng)工，在大基金的支持下該項(xiàng)目將投資240億美元建設(shè)國(guó)內(nèi)最大、最先進(jìn)的存儲(chǔ)器芯片基地。應(yīng)該注意的是國(guó)內(nèi)公司這次進(jìn)軍存儲(chǔ)芯片的起點(diǎn)不低，新建的12寸晶圓廠投產(chǎn)后直接生產(chǎn)3D NAND閃存，這可是當(dāng)前閃存市場(chǎng)的大熱門，來(lái)勢(shì)兇猛。那么3D NAND閃存市場(chǎng)現(xiàn)在到底是個(gè)什么樣呢?

　　從三星的840系列硬盤再到Intel剛發(fā)布的DC P3520硬盤，三星、SK Hynix、東芝/閃迪、Intel/美光這四大NAND豪門都已經(jīng)涉足3D NAND閃存了，而且可以預(yù)見(jiàn)這種趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)下去，越來(lái)越多的閃存及SSD硬盤都會(huì)轉(zhuǎn)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豪門的3D NAND閃存的規(guī)格及特色。

　　什么是3D NAND閃存?

　　從新聞到評(píng)測(cè)，我們對(duì)3D NAND閃存的報(bào)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(qū)別

　　3D NAND閃存也不再是簡(jiǎn)單的平面內(nèi)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(jié)構(gòu)。

　　3D NAND閃存有什么優(yōu)勢(shì)?

　　在回答3D NAND閃存有什么優(yōu)勢(shì)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?yàn)楣に囋较冗M(jìn)，NAND的氧化層越薄，可靠性也越差，廠商就需要采取額外的手段來(lái)彌補(bǔ)，但這又會(huì)提高成本，以致于達(dá)到某個(gè)點(diǎn)之后制程工藝已經(jīng)無(wú)法帶來(lái)優(yōu)勢(shì)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，廠商不需要費(fèi)勁心思去提高制程工藝了，轉(zhuǎn)而堆疊更多的層數(shù)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(dá)到1.87Gb/mm2，48層堆棧的則可以達(dá)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(shì)

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