层数首次突破200层！美光全球首款232层3D NAND芯片来了

7月26日，美国存储芯片巨头美光发表公告称，原定于今年年底开始量产的全球首款232层3D NAND芯片，已经提前量产，预示着3D NAND芯片进入200+层时代。美光技术和产品执行副总裁Scott DeBoer表示：“美光的232层NAND芯片是存储芯片创新性的分水岭，也证明了现阶段的技术具有将3D NAND芯片的层数扩展至200层以上的能力。”

据悉，美光的232层NAND技术提供了必要的高性能存储，以支持数据中心和汽车应用所需的高级解决方案和实时服务，以及在移动设备、消费电子产品和PC上的响应式沉浸式体验。

目前，三星、西部数据、铠侠等厂商也都在往200+层3D NAND闪存领域发力，竞争愈发激烈。

各项数值全面提升，竞争力十足

美光近几年在3D NAND芯片领域的成绩斐然，2022年1月，就成功反超三星率先发布了业内首款176层3D NAND芯片。此次更是比预期的计划提早了近三个月提前发布了232层的3D NAND芯片。据悉，该芯片拥有每秒2.4GB的I/O速度，同时还实现了14.6Gb/mm2的TLC存储密度。这也使得其存储容量达到了1TB，封装后可达2TB，还可以通过堆叠获得更高容量。

美光先进NAND技术副总裁 Lars Heineck介绍到：“美光的232层3D NAND芯片设计建立在其CMOS under array(CuA)的架构之上，该架构为其容量的增长、密度的提升、性能的增强和成本的改进提供了一种等比放大的方法，从而实现更高的密集度和更低的单元成本。”

图片来源：美光

据记者了解，单颗232层3D NAND芯片就可以提供高达1TB的巨大存储容量。因此，其单位面积密度比之前的176层3D NAND芯片高出45%以上。另外，如果使用全新的11.5mmx13.5mm封装技术，就可以比上一代封装的芯片体积再小28%。该芯片还拥有新阶段最快的每秒2.4GB的I/O速度，这比上一代技术快了50%。与176层3D NAND芯片相比，写入带宽提高了100%，读取带宽提高了75%以上。可以满足人工智能和机器学习等以数据为中心的工作负载的低延迟和高吞吐量需求，非结构化数据库和实时分析以及云计算。

此外，还推出了全球首款六平面（six-plane）TLC量产3DNAND芯片，并且每个平面都具有独立的读取能力。

赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念向《中国电子报》记者指出：“一方面，美光此次技术突破，可将降低其生产成本，并使美光拥有最先进闪存芯片的定价权，这会为其增加更多的利润；另一方面，美光借此进一步提高了自己的技术门槛，拉开与其它厂商的差距，使其在存储芯片市场上的竞争力和3D NAND 闪存市场份额得到进一步增加。”

各大企业穷追不舍，战况激烈

目前三星、铠侠都宣布了200+层3D NAND闪存的研发计划。今年2月初，三星发出公告称，将在2022年底或2023年上半年推出200层以上的3D NAND芯片，并在2023年上半年开始量产。预计三星第一款200层以上3D NAND芯片的层数将达到224层。日本存储领军企业铠侠与西部数据共同表示，将于2022年底量产162层3D NAND，2024年之前推出200层以上的3D NAND芯片。

可以看出，各大企业都在积极研发200+层NAND闪存，闪存的新一轮争霸战已经开打，半导体行业专家杨俊刚向《中国电子报》记者表示，从目前的研发进度来看，三星和美光在多层数堆叠存储器方面的技术基础较为领先，但三星或会为了追求技术的领先性，以及提前抢占市场份额，争取更早的在市场上推出200+层闪存产品。

但值得注意的是，虽然闪存的层数越多，单位空间存储密度就越大，总存储容量越容易提升，但层数并不是决定闪存性能的唯一指标。创道投资咨询总经理步日欣在接受《中国电子报》记者采访时表示，3D NAND闪存堆叠技术，原理上基本类似，通过堆叠的方式，实现在更小的空间和面积完成各大的存储容量。但是各个厂家都有各自的技术架构和演进路线图，并不完全一致，各家都有各家的技术工艺特色。在低层级的时候，3D堆叠确实能够显著提升闪存的性能，但是随着层数的增加，性能提升也会遭遇瓶颈，需要在技术、成本和性能之间寻找一个平衡。

池宪念明确指出，层数的领先并不能代表美光在闪存技术上已经超过了三星。因为，对闪存产品的评价除了堆叠层数以外，还需要对接口速度、可靠性、随机读取性能、低能耗、增加每单元位数等方面的指标进行对比。此外还需要评价在生产过程中能否实现低成本、低损耗。在堆叠层数落后的情况下，三星可以通过提高产品的实际性能来提升自身的竞争力。

由此我们可以看出，尽管各大企业都在努力突围，增强各项能力，想要提升市场占有率，美光此举就像给整个闪存市场打了一剂强心针，让我们更加期待闪存行业之后的发展。