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长江存储推出两款128层闪存

 

    413日,长江存储科技有限责任公司宣布其128QLC3DNAND闪存(型号:X2-6070)研发成功,并已在多家控制器厂商SSD等终端存储产品上通过验证。

 

    作为业内首款128QLC规格的3DNAND闪存,长江存储X2-6070拥有业内已知型号产品中最高单位面积存储密度,最高I/O传输速度和最高单颗NAND闪存芯片容量。此次同时发布的还有128512GbTLC3bit/cell)规格闪存芯片(型号:X2-9060),以满足不同应用场景的需求。

 

 

 

    对于闪存行业而言,层数越多难度越大。根据长江存储的规划,该公司会根据技术储备和成熟度,先推出针对消费电子和手机的产品,随后进入服务器、数据中心市场。龚翊指出,容量越高对技术要求也越高,“一开始容量没有这么高的时候先从消费电子产品开始,因此我们第一代32层产品主要针对消费市场;64层产品可以大量应用于手机和PC产品,甚至一些中小容量的服务器固态硬盘;等到更高堆叠层数的3D NAND出来,就适用于大数据中心的固态硬盘。”

 

 

X2-6070充分发挥QLC技术特点

 

 

    NAND 闪存通常可以分为SLCMLCTLCQLC四类,QLC就是继TLC3 bit/cell)后3D NAND的第四代存储方式,也是当前最新一代的闪存技术。从原理上看,QLC的每个单元可储存4个数据,那就意味着与前三种闪存相比,QLC闪存可以在同等的die面积上,存储更多的数据。拥有成本更低、容量更大、高密更高等特点,适合于读取密集型应用。

 

    长江存储方面也表示,其每颗X2-6070 QLC闪存芯片拥有128层三维堆栈,共有超过3,665亿个有效的电荷俘获型(Charge-Trap)存储单元 ,每个存储单元可存储4字位(bit)的数据,共提供1.33Tb的存储容量。

 

    如果将记录数据的01比喻成数字世界的小“人”,一颗长江存储128QLC芯片相当于提供3,665亿个房间,每个房间住4“人”,共可容纳约14,660亿“人”居住,是上一代64层单颗芯片容量的5.33倍。

 

    闪存和SSD领域知名市场研究公司Forward Insights创始人兼首席分析师Gregory Wong认为:“QLC降低了NAND闪存单位字节(Byte)的成本,更适合作为大容量存储介质。随着主流消费类SSD容量迈入512GB及以上,QLC SSD未来市场增量将非常可观。”Gregory同时表示:“与传统HDD相比,QLC SSD更具性能优势。在企业级领域, QLC SSD将为服务器和数据中心带来更低的读延迟,使其更适用于AI计算,机器学习,实时分析和大数据中的读取密集型应用。在消费类领域,QLC将率先在大容量U盘,闪存卡和SSD中普及。”

 

 

Xtacking 2.0 进一步释放闪存潜能

 

 

    在20187月,长江存储发布了其突破性3D NAND 架构Xtacking。为3D NAND闪存带来前所未有的高性能,更高的存储密度,以及更短的上市周期:

 

    首先,这个创新的架构可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路。这样就有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。存储单元同样也将在另一片晶圆上被独立加工。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数十亿根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本。

 

    其次,传统的3D NAND架构中,外围电路约占芯片面积的20~30%,降低了芯片的存储密度。随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高,外围电路可能会占到芯片整体面积的50%以上。而长江存储的Xtacking技术将外围电路置于存储单元之上,从而实现比传统3D NAND更高的存储密度。

 

    第三.Xtacking技术充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势,实现了并行的、模块化的产品设计及制造,产品开发时间可缩短三个月,生产周期可缩短20%,从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间。此外,这种模块化的方式也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了可能。

 

    而伴随着128层闪存的发布,长江存储已经将Xtacking升级到2.0,进一步释放3D NAND闪存的潜力。

 

    据了解,在I/O读写性能方面,X2-6070X2-9060均可在1.2V Vccq电压下实现1.6GbpsGigabits/s 千兆位/秒)的数据传输速率,为当前业界最高。由于外围电路和存储单元分别采用独立的制造工艺,CMOS电路可选用更先进的制程,同时在芯片面积没有增加的前提下Xtacking®2.0还为3D NAND带来更佳的扩展性。未来,长江存储将与合作伙伴携手,构建定制化NAND商业生态,共同推动产业繁荣发展。

 

    通过对技术创新的持续投入,长江存储在短短已经走过了32层、62层的闪存历程,现在更是成功研发出128层的两款产品,这确立了公司在存储行业的技术创新领导力。凭借1.6Gb/s高速读写性能和1.33Tb高容量,长江存储通过X2-6070再次向业界证明了Xtacking架构的前瞻性和成熟度,为今后3D NAND行业发展探索出一条切实可行的路径。

 

内容来自:半导体行业观察

 

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