關于NAND閃存顆粒 你必須知道這些事兒

　　隨著近段時間以來，固態(tài)硬盤、內(nèi)存條甚至優(yōu)盤等存儲設備的大幅度一致性漲價，影響著存儲設備漲價的背后關鍵性元件閃存顆粒，開始浮出水面，被越來越多的業(yè)內(nèi)人士，反復解讀。

　　那么，在價格上起著關鍵性因素的閃存顆粒到底是什么?閃存顆粒和存儲設備的價格上漲又有什么關系?2D NAND和3D NAND閃存顆粒之間又有哪些區(qū)別?下面，我們一起來聊聊NAND閃存顆粒這些年。

　　閃存顆粒的釋義及廠商

　　閃存顆粒，又稱閃存，是一種非易失性存儲器，即在斷電的情況下依舊可以保存已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)，而且是以固定的區(qū)塊為單位，而不是以單個的字節(jié)為單位。

　　根據(jù)用途和規(guī)格不同，閃存顆粒有很多不同的變種，今天我們主要討論的是用于固態(tài)硬盤等存儲設備中的、最為常用的NAND閃存顆粒。

　　NAND閃存顆粒，是閃存家族的一員，最早由日立公司于1989年研制并推向市場，由于NAND閃存顆粒有著功耗更低、價格更低和性能更佳等諸多優(yōu)點，成為了存儲行業(yè)最為重要的存儲原料。

　　根據(jù)NAND閃存中電子單元密度的差異，又可以分為SLC(單層次存儲單元)、MLC(雙層存儲單元)以及TLC(三層存儲單元)，此三種存儲單元在壽命以及造價上有著明顯的區(qū)別。

　　SLC(單層式存儲)，單層電子結構，寫入數(shù)據(jù)時電壓變化區(qū)間小，壽命長，讀寫次數(shù)在10萬次以上，造價高，多用于企業(yè)級高端產(chǎn)品。

　　MLC(多層式存儲)，使用高低電壓的而不同構建的雙層電子結構，壽命長，造價可接受，多用民用高端產(chǎn)品，讀寫次數(shù)在5000左右。

　　TLC(三層式存儲)，是MLC閃存延伸，TLC達到3bit/cell。存儲密度最高，容量是MLC的1.5倍。 造價成本最低， 使命壽命低，讀寫次數(shù)在1000~2000左右，是當下主流廠商首選閃存顆粒。

　　六大原廠壟斷了閃存市場

　　隨著時代發(fā)展，NAND閃存顆粒的技術突飛猛進，并且逐漸形成了幾大超大規(guī)模的專業(yè)閃存顆粒制造商，這些能夠直接切割晶圓和分離出NAND閃存顆粒的廠商，一般稱之為閃存顆粒原廠。

　　它們分別是三星、東芝、閃迪、英特爾、SK海力士、美光等六家顆粒制造商，據(jù)統(tǒng)計它們六家的閃存產(chǎn)能幾乎占據(jù)了NAND閃存市場近9成的市場比重，幾乎所有的工藝的創(chuàng)造和升級，都是由這么幾家原廠所主導。

　　NAND閃存技術：2D NAND和3D NAND

　　在上文中，我們介紹了根據(jù)閃存顆粒內(nèi)部電子數(shù)的不同，會分為SLC/MLC/TLC，而隨著晶圓物理極限的不斷迫近，固態(tài)硬盤上單體的存儲單元內(nèi)部的能夠裝載的閃存顆粒已經(jīng)接近極限了，更加專業(yè)的術語表述就是單die能夠裝載的顆粒數(shù)已經(jīng)到達極限了，要想進一步擴大單die的可用容量，就必須在技術上進行創(chuàng)新。

　　晶圓物理容量已接近極限

　　于是，3D NAND技術也就應運而生了。在解釋3D NAND之前，我們先得弄清楚2D NAND是什么，以及“2D”和“3D”的真實含義。

　　首先是2D NAND，我們知道在數(shù)學和物理領域，2D/3D都是指的方向，都是指的坐標軸，“2D”指的是平面上的長和寬，而“3D”則是在“2D”基礎上，添加了一個垂直方向的“高”的概念。

　　由此，2D NAND真實的含義其實就是一種顆粒在單die內(nèi)部的排列方式，是按照傳統(tǒng)二維平面模式進行排列閃存顆粒的。

　　相對應的，3D NAND則是在二維平面基礎上，在垂直方向也進行顆粒的排列，即將原本平面的堆疊方式，進行了創(chuàng)新。

　　利用新的技術(即3D NAND技術)使得顆粒能夠進行立體式的堆疊，從而解決了由于晶圓物理極限而無法進一步擴大單die可用容量的限制，在同樣體積大小的情況下，極大的提升了閃存顆粒單die的容量體積，進一步推動了存儲顆?？傮w容量的飆升。

　　2D NAND和3D NAND之間的差別(圖片來自互聯(lián)網(wǎng))