近日，美光和SK海力士相繼官宣，其N(xiāo)AND閃存芯片對(duì)堆疊層數(shù)突破200層限制。

　　其中，美光的閃存芯片由232層存儲(chǔ)單元組成，數(shù)據(jù)傳輸速度將比其上一代176層的芯片快50%，且封裝尺寸比前幾代產(chǎn)品還要小28%，預(yù)計(jì)2022年底開(kāi)始量產(chǎn)232層NAND;而SK海力士的閃存芯片由238層存儲(chǔ)單元組成，數(shù)據(jù)傳輸速度和功率比上一代提高了50%，讀取數(shù)據(jù)消耗的能量也減少了21%，預(yù)計(jì)2023年上半年開(kāi)始量產(chǎn)。

　　層數(shù)越高越好

　　NAND閃存幾乎應(yīng)用于所有主要的電子終端之中，智能手機(jī)、電腦、USB驅(qū)動(dòng)器等都有它的存在。閃存受不受市場(chǎng)歡迎的兩個(gè)重要因素，一是成本，二就是存儲(chǔ)密度。

　　而自2013年三星設(shè)計(jì)出垂直堆疊單元技術(shù)后，芯片的層數(shù)比拼一直是各大NAND閃存芯片廠(chǎng)商競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。

　　與CPU和GPU仍在競(jìng)爭(zhēng)增大晶體管密度、用更精細(xì)的技術(shù)大幅提高芯片性能不同，在NAND市場(chǎng)，目前，想要大幅提高存儲(chǔ)密度，增加層數(shù)就是關(guān)鍵。因此，NAND閃存從最初的24層一路上升，發(fā)展到現(xiàn)在的200多層。

　　不過(guò)也有專(zhuān)家表示，在閃存芯片領(lǐng)域，各個(gè)廠(chǎng)家都有各自的技術(shù)架構(gòu)和演進(jìn)路線(xiàn)圖，并不完全一致，各家都有各家的技術(shù)工藝特色。在低層級(jí)的時(shí)候，3D堆疊確實(shí)能夠顯著提升閃存的性能，但是隨著層數(shù)的增加，性能提升也會(huì)遭遇瓶頸，需要在技術(shù)、成本和性能之間尋找一個(gè)平衡?？傮w而言，層數(shù)的領(lǐng)先并不能代表閃存技術(shù)上的絕對(duì)領(lǐng)先，還是綜合成本和性能來(lái)看。

　　美光232層NAND使用了與三星第七代閃存相似的“雙堆?！奔夹g(shù)。將232層分為兩部分，每部分116層，從一個(gè)深窄的孔開(kāi)始堆疊。通過(guò)導(dǎo)體和絕緣體的交替層蝕刻，用材料填充孔，并加工形成比特存儲(chǔ)部分，從而制造出成品芯片。

　　而蝕刻和填充穿過(guò)所有堆疊層的孔，就成為了NAND閃存層數(shù)增加的技術(shù)關(guān)卡。

　　200層的野心

　　目前，大多數(shù)的閃存芯片仍在生產(chǎn)100+層數(shù)的芯片，但眾多生產(chǎn)企業(yè)對(duì)200層的生產(chǎn)工藝都是躍躍欲試。

　　早在2019年，SK海力士就做出過(guò)大膽假設(shè)，在2025年推出500層堆疊產(chǎn)品，并在2032年實(shí)現(xiàn)800層以上。

　　今年稍早，美國(guó)西部數(shù)據(jù)與合作伙伴日本鎧俠稱(chēng)，將很快推出超過(guò)200層的BiCS+內(nèi)存芯片，預(yù)定在2024年正式面世。

　　參與層數(shù)競(jìng)爭(zhēng)的三星電子也被曝將在今年底推出200層以上的第八代NAND閃存，業(yè)界猜測(cè)可達(dá)224層，傳輸速度和生產(chǎn)效率將提高30%。

　　現(xiàn)在全球的閃存格局，三星電子雖是技術(shù)的奠基者并在過(guò)去一直領(lǐng)導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)展，但在200層以上的競(jìng)爭(zhēng)上，略落后于美光與SK海力士。這兩家公司入局雖晚，但技術(shù)演進(jìn)勢(shì)頭很猛，在技術(shù)上可能保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

　　而未來(lái)，據(jù)歐洲知名半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)IMEC認(rèn)為，1000層的NAND閃存也不是很遠(yuǎn)，或在10年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)。層數(shù)之爭(zhēng)依舊是NAND閃存的主旋律，就看能否有人彎道超車(chē)了。